【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.16】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24QS0103
利用課題名 / Title
超高圧下における海洋玄武岩中の鉱物のスピン転移とその物性
利用した実施機関 / Support Institute
量子科学技術研究開発機構 / QST
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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
地球科学,放射光/ Synchrotron radiation,メスバウアー分光/ Mossbauer spectroscopy
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)
増野 いづみ
所属名 / Affiliation
岡山大学惑星物質研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
Zhang Xinyue
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
三井 隆也,藤原 孝将
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
沈み込むスラブの代表的な組成としてMORB(Mid-Ocean Ridge Basalt)が挙げられる。沈み込むスラブを含めて下部マントルに最も多く存在する鉱物はブリッジマナイトであるが、近年の下部マントル温度圧力下でのMORBの相平衡実験において、カルシウムフェライト型構造をもつアルミナス(CF相)がブリッジマナイトに次いで主要な鉱物であるという報告がなされた。ブリッジマナイト及びCF相は鉄を含み、下部マントル圧力にてスピン転移を起こすとされている。本研究では鉄を含むブリッジマナイト及びCF相に関して、スピン転移圧力と占有サイト、その価数・組成依存性を調べて、併せてその物性測定を行うことで、マントル深部における沈み込むスラブの性質を明らかにすることを目的とする。
実験 / Experimental
超高圧発生装置であるダイヤモンドアンビルセルを用い、BL11XU放射光メスバウアー分光装置を利用し、高圧における下部マントル鉱物のメスバウアースペクトルを取得した。スペクトルは約3~10 GPa毎に取得し、圧力依存性を観察した。
結果と考察 / Results and Discussion
CF相及びブリッジマナイトについて、それぞれFe3+/ΣFeが異なる２試料について、下部マントル圧力に相当する70 GPaまでのメスバウアースペクトルを取得した。その結果、25-30 GPa付近でスペクトルの変化が観察された。この変化はスピン状態の変化を示唆しており、現在詳細なhyperhine parameterの圧力依存性について考察をしている段階である。今後Fe3+/ΣFe依存性についても議論を行う予定である。
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