【公開日:2025.06.10】【最終更新日:2025.04.08】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM0189
利用課題名 / Title
大陸地殻下部における斜長石の粒成長の解明
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】(主 / Main)計測・分析/Advanced Characterization(副 / Sub)-
【重要技術領域 / Important Technology Area】(主 / Main)マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials(副 / Sub)-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/ Electronic microscope
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名(課題申請者)/ User Name (Project Applicant)
重松 紀生
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
小林慶太,喜多倖子
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
三井正
利用形態 / Support Type
(主 / Main)機器利用/Equipment Utilization(副 / Sub)-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-503:200kV電界放出形透過電子顕微鏡(JEM-2100F1)
NM-504:200kV電界放出形透過電子顕微鏡(JEM-2100F2)
報告書データ / Report
概要(目的・用途・実施内容)/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
【研究目的】 大陸地殻下部の変形は,構成鉱物の粒径が数 μm 未満と小さな延性剪断帯に集中する.研究の目的は,延性剪断帯が細粒である原因を,斜長石の粒成長の抑制に求め,その抑制機構を明らかにすることである.
2024年度は Na 端成分斜長石の内部歪が熱処理で消えるかについて,またNaと Ca の中間組成の斜長石において粒成長の抑制が見られたため,この抑制機構について解析を行った.
【支援機関での実施内容】 産総研で準備したNa端成分の斜長石の焼結体を1010℃で 5 時間加熱した試料について,物質材料研究機構のJEOL
JEM-2100F2 を用い明視野像観察を行った.
またNaと Ca の中間組成斜長石の焼結体で,粒成長の抑制が見られた試料について,物質材料研究機構のJEOL JEM-2100F2 により走査型透過電子顕微鏡 (STEM) モードにエネルギー分散型蛍光 X 線検出器 (EDX) を組み合わせ,粒界に不純原子の濃集があるかを検証した
実験 / Experimental
(1) Na端成分の斜長石焼結体を1010℃で 5 時間加熱し,内部歪が熱処理で消えるかを確認するため,物質材料研究機構のJEOL JEM-2100F2 により二波条件のもと明視野像により転位の観察を行った.(2) Naと Ca の中間組成の斜長石焼結体を1100℃で加熱したところ,16時間程度粒成長が抑制された後,粒成長が起こった。そこで,粒成長が抑制されている 5時間加熱試料と,粒成長が起こった 24時間程度加熱した試料について物質材料研究機構のJEOL JEM-2100F2 により走査型透過電子顕微鏡 (STEM) モードにエネルギー分散型蛍光 X 線検出器 (EDX) を組み合わせ,粒界に不純原子の濃集があるかを検証した.
結果と考察 / Results and Discussion
(1) Na端成分の斜長石焼結体を1010℃で 5 時間加熱した試料について,明視野像観察を行ったところ転位が含まれていた.このことから,Na端成分の斜長石焼結体転位は熱処理では取り除けないと判断した.今後,転位を含まない焼結体を合成するための手法を検討する必要があることが確認された.(2) Naと Ca の中間組成の斜長石焼結体を1100℃で加熱した試料について,粒成長が抑制されている 5時間加熱試料の分析結果では,粒界に沿って鉄の濃集を確認でき,それ以外の元素では顕著な粒界に対応した元素の濃集は見られなかった.一方,粒成長が起こった 24時間加熱試料については,粒界に沿う鉄の濃集は顕著でないように見えた.ただし,現段階では定性的な結果であり,今後詳細な解析が必要である.不純原子が粒界付近に濃集し,それにより粒界移動が妨げられる現象は様々な物質で知られている.鉄の粒界への濃集と粒成長の抑制が対応することを示すことができれば,不純原子の粒界での濃集を大陸地殻下部の延性剪断帯が細粒のある原因の候補として提唱できる
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項(参考文献・謝辞等) / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング(DOIのあるもの) / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications:0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents:0件