2025/11/02 更新

写真a

ウラカワ　サトル
浦川　啓
URAKAWA Satoru
所属
環境生命自然科学学域 教授
職名
教授
外部リンク

学位

  • 理学博士 （ 名古屋大学 ）

研究キーワード

  • 地球科学

  • Earth Sciences

研究分野

  • 自然科学一般 / 固体地球科学

所属学協会

 

論文

  • Wetting property of Fe‐S melt in solid core: Implication for the core crystallization process in planetesimals 査読

    Shiori Matsubara, Hidenori Terasaki, Takashi Yoshino, Satoru Urakawa, Daisuke Yumitori

    Meteoritics & Planetary Science   2024年3月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley  

    Abstract

    In differentiated planetesimals, the liquid core starts to crystallize during secular cooling, followed by the separation of liquid–solid phases in the core. The wetting property between liquid and solid iron alloys determines whether the core melts are trapped in the solid core or they can separate from the solid core during core crystallization. In this study, we performed high‐pressure experiments under the conditions of the interior of small bodies (0.5–3.0 GPa) to study the wetting property (dihedral angle) between solid Fe and liquid Fe‐S as a function of pressure and duration. The measured dihedral angles are approximately constant after 2 h and decrease with increasing pressure. The dihedral angles range from 30° to 48°, which are below the percolation threshold of 60° at 0.5–3.0 GPa. The oxygen content in the melt decreases with increasing pressure and there are strong positive correlations between the S + O or O content and the dihedral angle. Therefore, the change in the dihedral angle is likely controlled by the O content of the Fe‐S melt, and the dihedral angle tends to decrease with decreasing O content in the Fe‐S melt. Consequently, the Fe‐S melt can form interconnected networks in the solid core. In the obtained range of the dihedral angle, a certain amount of the Fe‐S melt can stably coexist with solid Fe, which would correspond to the “trapped melt” in iron meteorites. Excess amounts of the melt would migrate from the solid core over a long period of core crystallization in planetesimals.

    DOI： 10.1111/maps.14149

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  • Density Measurements of Fe-Ni-S Liquids at High Pressure 査読

    SPring-8/SACLA利用研究成果集   11   218 - 220   2023年8月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語  

    DOI： 10.18957/rr.11.4.218

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  • Sound velocity and elastic properties of Fe–Ni–S–Si liquid: the effects of pressure and multiple light elements 査読

    Iori Yamada, Hidenori Terasaki, Satoru Urakawa, Tadashi Kondo, Akihiko Machida, Yoshinori Tange, Yuji Higo

    Physics and Chemistry of Minerals   50 ( 3 )   2023年7月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Fe–Ni–S–Si alloy is considered to be one of the plausible candidates of Mercury core material. Elastic properties of Fe–Ni–S–Si liquid are important to reveal the density profile of the Mercury core. In this study, we measured the P-wave velocity (VP) of Fe–Ni–S–Si (Fe73Ni10S10Si7, Fe72Ni10S5Si13, and Fe67Ni10S10Si13) liquids up to 17 GPa and 2000 K to study the effects of pressure, temperature, and multiple light elements (S and Si) on the VP and elastic properties.

    The VP of Fe–Ni–S–Si liquids are less sensitive to temperature. The effect of pressure on the VP are close to that of liquid Fe and smaller than those of Fe–Ni–S and Fe–Ni–Si liquids. Obtained elastic properties are KS0 = 99.1(9.4) GPa, KS’ = 3.8(0.1) and ρ0 =6.48 g/cm3 for S-rich Fe73Ni10S10Si7 liquid and KS0 = 112.1(1.5) GPa, KS’ = 4.0(0.1) and ρ0=6.64 g/cm3 for Si-rich Fe72Ni10S5Si13 liquid. The VP of Fe–Ni–S–Si liquids locate in between those of Fe–Ni–S and Fe–Ni–Si liquids. This suggests that the effect of multiple light element (S and Si) on the VP is suppressed and cancel out the effects of single light elements (S and Si) on the VP. The effect of composition on the EOS in the Fe–Ni–S–Si system is indispensable to estimate the core composition combined with the geodesy data of upcoming Mercury mission.

    DOI： 10.1007/s00269-023-01243-8

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    その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1007/s00269-023-01243-8/fulltext.html

  • Structure of sodium silicate water glass—X-ray scattering experiments and force-field molecular dynamics simulations 査読

    Fumiya Noritake, Tomoko Sato, Akane Yamamoto, Daisuke Wakabayashi, Satoru Urakawa, Nobumasa Funamori

    Journal of Non-Crystalline Solids   579   121370 - 121370   2022年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier {BV}  

    DOI： 10.1016/j.jnoncrysol.2021.121370

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  • Density and elastic properties of liquid gallium up to 10 GPa using X-ray absorption method combined with externally heated diamond anvil cell 査読

    Ryo Tsuruoka, Hidenori Terasaki, Seiji Kamada, Fumiya Maeda, Tadashi Kondo, Naohisa Hirao, Saori I. Kawaguchi, Iori Yamada, Satoru Urakawa, Akihiko Machida

    High Pressure Research   41 ( 4 )   379 - 391   2021年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1080/08957959.2021.1998478

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  • X-ray and Neutron Study on the Structure of Hydrous SiO2 Glass up to 10 GPa 査読

    Satoru Urakawa, Toru Inoue, Takanori Hattori, Asami Sano-Furukawa, Shinji Kohara, Daisuke Wakabayashi, Tomoko Sato, Nobumasa Funamori, Ken-ichi Funakoshi

    Minerals   10 ( 1 )   84 - 84   2020年1月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：MDPI AG  

    DOI： 10.3390/min10010084

    Scopus

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  • Sound velocity and density of liquid Ni68S32 under pressure using ultrasonic and X-ray absorption with tomography methods 査読

    H. Terasaki, K. Nishida, S. Urakawa, Y. Takubo, S. Kuwabara, Y. Shimoyama, K. Uesugi, Y. Kono, A. Takeuchi, Y. Suzuki, Y. Higo, T. Kondo

    Comptes Rendus Geoscience,   351 ( 2-3 )   163 - 170   2019年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.crte.2018.04.005

    Web of Science

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  • Pressure and composition effects on sound velocity and density of core-forming liquids: Implication to core compositions of terrestrial planets 査読

    H. Terasaki, A. Rivoldini, Y. Shimoyama, K. Nishida, S. Urakawa, M. Maki, F. Kurokawa, Y. Takubo, Y. Shibazaki, T. Sakamaki, A. Machida, Y. Higo, K. Uesugi, A. Takeuchi, T. Watanuki, T. Kondo

    Journal of Geophysical Research: Planets   124 ( 8 )   2272 - 2293   2019年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1029/2019JE005936

    Web of Science

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  • Phase relationships of the system Fe-Ni-S and structure of the high-pressure phase of (Fe1-xNix)(3)S-2 査読

    Satoru Urakawa, Ryota Kamuro, Akio Suzuki, Takumi Kikegawa

    PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS   277   30 - 37   2018年4月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.pepi.2018.01.007

    Web of Science

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  • Metal-silicate separation process in the planetary interior 査読

    S. Kishimoto, S. Urakawa, H. Terasaki, S. Kuwahara, K. Nishida, T. Sakamaki, A. Takeuchi, K. Uesugi

    SPring-8 / SACRA Research Report   6   208 - 211   2018年

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語  

    DOI： 10.18957/rr.6.2.208

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  • Thermoelastic properties of liquid Fe-C revealed by sound velocity and density measurements at high pressure 査読

    Yuta Shimoyama, Hidenori Terasaki, Satoru Urakawa, Yusaku Takubo, Soma Kuwabara, Shunpachi Kishimoto, Tetsu Watanuki, Akihiko Machida, Yoshinori Katayama, Tadashi Kondo

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SOLID EARTH   121 ( 11 )   7984 - 7995   2016年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/2016JB012968

    Web of Science

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  • Sound velocity and elastic properties of Fe-Ni and Fe-Ni-C liquids at high pressure 査読

    Soma Kuwabara, Hidenori Terasaki, Keisuke Nishida, Yuta Shimoyama, Yusaku Takubo, Yuji Higo, Yuki Shibazaki, Satoru Urakawa, Kentaro Uesugi, Akihisa Takeuchi, Tadashi Kondo

    PHYSICS AND CHEMISTRY OF MINERALS   43 ( 3 )   229 - 236   2016年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00269-015-0789-y

    Web of Science

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  • Density and themoelastic properties of liquid Fe-FeO at high pressure 査読

    Y. Takubo, H. Terasaki, Y. Shimoyama, S. Kuwabara, S. Urakawa, T. Kondo, A. Suzuki, K. Nishida, E. Ohtani, T. Watanuki, Y. Katayama

    SPring-8 / SACRA Research Report   4   53 - 57   2016年

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  • Density measurement of Fe-Ni-S liquid using X-ray micro-CT at high pressures 査読

    S. Urakawa, A. Nakatsuka, H. Terasaki, K. Uesugi

    SPring-8 / SACRA Research Report   3   306 - 310   2015年

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  • In situ observation of 3-D fine texture of Fe-Ni-S melt in olivine under high pressure and temperature using X-ray micro-CT 査読

    S. Urakawa, H. Terasaki, K. Uesugi

    SPring-8 / SACRA Research Report   3   311 - 314   2015年

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  • Ponded melt at the boundary between the lithosphere and asthenosphere 査読

    Tatsuya Sakamaki, Akio Suzuki, Eiji Ohtani, Hidenori Terasaki, Satoru Urakawa, Yoshinori Katayama, Ken-ichi Funakoshi, Yanbin Wang, John W. Hernlund, Maxim D. Ballmer

    NATURE GEOSCIENCE   6 ( 12 )   1041 - 1044   2013年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/NGEO1982

    Web of Science

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  • Density of Fe-3.5 wt% C liquid at high pressure and temperature and the effect of carbon on the density of the molten iron 査読

    Yuta Shimoyama, Hidenori Terasaki, Eiji Ohtani, Satoru Urakawa, Yusaku Takubo, Keisuke Nishida, Akio Suzuki, Yoshinori Katayama

    PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS   224   77 - 82   2013年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.pepi.2013.08.003

    Web of Science

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  • Interfacial tension of Fe-Si liquid at high pressure: Implications for liquid Fe-alloy droplet size in magma oceans 査読

    Hidenori Terasaki, Satoru Urakawa, David C. Rubie, Ken-ichi Funakoshi, Tatsuya Sakamaki, Yuki Shibazaki, Shin Ozawa, Eiji Ohtani

    PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS   202   1 - 6   2012年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.pepi.2012.05.002

    Web of Science

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  • In situ X-ray diffraction study on pressure-induced structural changes in hydrous forsterite and enstatite melts 査読

    Akihiro Yamada, Toru Inoue, Satoru Urakawa, Ken-ichi Funakoshi, Nobumasa Funamori, Takumi Kikegawa, Tetsuo Irifune

    EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS   308 ( 1-2 )   115 - 123   2011年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.epsl.2011.05.036

    Web of Science

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  • Density measurement of liquid FeS at high pressures using synchrotron X-ray absorption 査読

    Keisuke Nishida, Eiji Ohtani, Satoru Urakawa, Akio Suzuki, Tatsuya Sakamaki, Hidenori Terasaki, Yoshinori Katayama

    AMERICAN MINERALOGIST   96 ( 5-6 )   864 - 868   2011年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2138/am.2011.3616

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  • Density of carbonated peridotite magma at high pressure using an X-ray absorption method 査読

    Tatsuya Sakamaki, Eiji Ohtani, Satoru Urakawa, Hidenori Terasaki, Yoshinori Katayama

    AMERICAN MINERALOGIST   96 ( 4 )   553 - 557   2011年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2138/am.2011.3577

    Web of Science

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  • Stability and bulk modulus of Ni3S, a new nickel sulfur compound, and the melting relations of the system Ni-NiS up to 10 GPa 査読

    Satoru Urakawa, Ryosuke Matsubara, Tomoo Katsura, Tohru Watanabe, Takumi Kikegawa

    AMERICAN MINERALOGIST   96 ( 4 )   558 - 565   2011年4月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2138/am.2011.3578

    Web of Science

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  • Density of high-Ti basalt magma at high pressure and origin of heterogeneities in the lunar mantle 査読

    Tatsuya Sakamaki, Eiji Ohtani, Satoru Urakawa, Akio Suzuki, Yoshinori Katayama, Dapeng Zhao

    EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS   299 ( 3-4 )   285 - 289   2010年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.epsl.2010.09.007

    Web of Science

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  • Density of dry peridotite magma at high pressure using an X-ray absorption method 査読

    Tatsuya Sakamaki, Eiji Ohtani, Satoru Urakawa, Akio Suzuki, Yoshinori Katayama

    AMERICAN MINERALOGIST   95 ( 1 )   144 - 147   2010年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2138/am.2010.3143

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  • Development of high pressure apparatus for X-ray microtomography at SPring-8 査読

    S. Urakawa, H. P. Terasaki, K. Funakoshi, K. Uesugi, S. Yamamoto

    INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH PRESSURE SCIENCE AND TECHNOLOGY, JOINT AIRAPT-22 AND HPCJ-50   215   012026   2010年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1088/1742-6596/215/1/012026

    Web of Science

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  • Measurement of hydrous peridotite magma density at high pressure using the X-ray absorption method 査読

    Tatsuya Sakamaki, Eiji Ohtani, Satoru Urakawa, Akio Suzuki, Yoshinori Katayama

    EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS   287 ( 3-4 )   293 - 297   2009年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.epsl.2009.07.030

    Web of Science

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  • In situ measurement of interfacial tension of Fe-S and Fe-P liquids under high pressure using X-ray radiography and tomography techniques 査読

    H. Terasaki, S. Urakawa, K. Funakoshi, N. Nishiyama, Y. Wang, K. Nishida, T. Sakamaki, A. Suzuki, E. Ohtani

    PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS   174 ( 1-4 )   220 - 226   2009年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.pepi.2009.01.004

    Web of Science

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  • Interfacial tension measurement of Ni-S liquid using high-pressure X-ray micro-tomography 査読

    Hidenori Terasaki, Satoru Urakawa, Ken-ichi Funakoshi, Yanbin Wang, Yuki Shibazaki, Takeshi Sanehira, Yasuhiro Ueda, Eiji Ohtani

    HIGH PRESSURE RESEARCH   28 ( 3 )   327 - 334   2008年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1080/08957950802208902

    Web of Science

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  • In situ X-ray experiment on the structure of hydrous Mg-silicate melt under high pressure and high temperature 査読

    Akihiro Yamada, Toru Inoue, Satoru Urakawa, Ken-ichi Funakoshi, Nobumasa Funamori, Takumi Kikegawa, Hiroaki Ohfuji, Tetsuo Irifune

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   34 ( 10 )   10.1029/2006GL028823   2007年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1029/2006GL028823

    Web of Science

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  • Viscosity and density measurements of melts and glasses at high pressure and temperature by using the multi-anvil apparatus and synchrotron X-ray radiation 査読

    E. Ohtani, A. Suzuki, R. Ando, S. Urakawa, K. Funakoshi, Y. Katayama

    Advances in High-Pressure Technology for Geophysical Applications   195 - 209   2005年12月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：Elsevier  

    DOI： 10.1016/b978-044451979-5.50012-0

    DOI： 10.1016/B978-044451979-5.50012-0

    Scopus

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  • Phase relationships and equations of state for FeS at high pressures and temperatures and implications for the internal structure of Mars 査読

    S Urakawa, K Someya, H Terasaki, T Katsura, S Yokoshi, KI Funakoshi, W Utsumi, Y Katayama, YI Sueda, T Irifune

    PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS   143   469 - 479   2004年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.pepi.2003.12.015

    Web of Science

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  • Viscosity of liquid sulfur under high pressure 査読

    H Terasaki, T Kato, K Funakoshi, A Suzuki, S Urakawa

    JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER   16 ( 10 )   1707 - 1714   2004年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1088/0953-8984/16/10/003

    Web of Science

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  • Post-spinel transition in Mg2SiO4 determined by high P-T in situ X-ray diffractometry 査読

    T Katsura, H Yamada, T Shinmei, A Kubo, S Ono, M Kanzaki, A Yoneda, MJ Walter, E Ito, S Urakawa, K Funakoshi, W Utsumi

    PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS   136 ( 1-2 )   11 - 24   2003年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/S0031-9201(03)00019-0

    Web of Science

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  • In situ density measurement of basaltic glass at high pressure

    Satoru Urakawa

    Geochimica et Cosmochimica Acta   2003年

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • The structure of jadeite composition melt at high pressure

    Satoru Urakawa

    Geochimica et Cosmochimica Acta   2003年

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • High-pressure phase relationships for FeS 査読

    S Urakawa, M Hasegawa, Y Yamakawa, KI Funakoshi, W Utsumi

    HIGH PRESSURE RESEARCH   22 ( 2 )   491 - 494   2002年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1080/08957950290006866

    Web of Science

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  • Viscosity change and structural transition of Molten Fe at 5 GPa 査読

    H Terasaki, T Kato, S Urakawa, K Funakoshi, K Sato, A Suzuki, T Okada

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   29 ( 8 )   2002年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1029/2001GL014321

    Web of Science

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  • Mechanisms and kinetics of the post-spinel transformation in Mg2SiO4 査読

    T Kubo, E Ohtani, T Kato, S Urakawa, A Suzuki, Y Kanbe, KI Funakoshi, W Utsumi, T Kikegawa, K Fujino

    PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS   129 ( 1-2 )   153 - 171   2002年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/S0031-9201(01)00270-9

    Web of Science

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  • The effect of temperature, pressure, and sulfur content on viscosity of the Fe-FeS melt 査読

    H Terasaki, T Kato, S Urakawa, K Funakoshi, A Suzuki, T Okada, M Maeda, J Sato, T Kubo, S Kasai

    EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS   190 ( 1-2 )   93 - 101   2001年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/S0012-821X(01)00374-0

    Web of Science

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  • Radiographic study on the viscosity of the Fe-FeS melts at the pressure of 5 to 7 GPa 査読

    S Urakawa, H Terasaki, K Funakoshi, T Kato, A Suzuki

    AMERICAN MINERALOGIST   86 ( 4 )   578 - 582   2001年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Web of Science

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  • In situ observation of ilmenite-perovskite phase transition in MgSiO3 using synchrotron radiation 査読

    S Ono, T Katsura, E Ito, M Kanzaki, A Yoneda, MJ Walter, S Urakawa, W Utsumi, K Funakoshi

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   28 ( 5 )   835 - 838   2001年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1029/1999GL008446

    Web of Science

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  • High Pressure High Temperature Experiments Using Multi-Anvil Device -Method and Facility

    Wataru Utsumi, Ken Ichi Funakoshi, Naoto Yagi, Satoru Urakawa, Osamu Ohtaka, Tomoo Katsura, Tetsuo Irifune, Toru Inoue, Takeyuki Uchida

    Japanese Magazine of Mineralogical and Petrological Sciences   30 ( 2 )   100 - 101   2001年1月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本鉱物科学会  

    DOI： 10.2465/gkk.30.100

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  • Thermoelastic properties of the high-pressure phase of SnO2 determined by in situ X-ray observations up to 30 GPa and 1400 K 査読

    S Ono, E Ito, T Katsura, A Yoneda, MJ Walter, S Urakawa, W Utsumi, K Funakoshi

    PHYSICS AND CHEMISTRY OF MINERALS   27 ( 9 )   618 - 622   2000年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s002690000108

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  • Formation of metastable assemblages and mechanisms of the grain-size reduction in the postspinel transformation of Mg2SiO4 査読

    T Kubo, E Ohtani, T Kato, S Urakawa, A Suzuki, Y Kanbe, K Funakoshi, W Utsumi, K Fujino

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   27 ( 6 )   807 - 810   2000年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1029/1999GL008430

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  • High-pressure X-ray diffraction study on the structure of NaCl melt using synchrotron radiation 査読

    S Urakawa, N Igawa, O Shimomura, H Ohno

    AMERICAN MINERALOGIST   84 ( 3 )   341 - 344   1999年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2138/am-1999-0317

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  • The postspinel phase boundary in Mg<inf>2</inf>SiO<inf>4</inf> determined by in situ X-ray diffraction 査読

    Tetsuo Irifune, Norimasa Nishiyama, Koji Kuroda, Toru Inoue, Maiko Isshiki, Wataru Utsumi, Ken Ichi Funakoshi, Satoru Urakawa, Takeyuki Uchida, Tomoo Katsura, Osamu Ohtaka

    Science   279 ( 5357 )   1698 - 1700   1998年3月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1126/science.279.5357.1698

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  • Structure of Molten Iron Sulfide under Pressure 査読

    S. Urakawa, N. Igawa, K. Kusaba, H. Olmo, O. Shimomura

    Review of High Pressure Science and Technology/Koatsuryoku No Kagaku To Gijutsu   7   286 - 288   1998年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.4131/jshpreview.7.286

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  • X ray diffraction analysis of molten KCl and KBr under pressure: Pressure-induced structural transition in melt 査読

    S Urakawa, N Igawa, O Shimomura, H Ohno

    PROPERTIES OF EARTH AND PLANETARY MATERIALS AT HIGH PRESSURE AND TEMPERATURE   101   241 - 248   1998年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1029/GM101p0241

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  • X ray diffraction measurements in a double-stage multianvil apparatus using ADC anvils

    T. Irifune, K. Kuroda, N. Nishiyama, T. Inoue, N. Funamori, T. Uchida, T. Yag, W. Utsumi, N. Miyajima, K. Fujino, S. Urakawa, T. Kikegawa, O. Shimomura

    Geophysical Monograph Series   101   1 - 8   1998年

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    出版者・発行元：American Geophysical Union  

    DOI： 10.1029/gm101p0001

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  • In-situ measurement of viscosity and density of carbonate melts at high pressure 査読

    DP Dobson, AP Jones, R Rabe, T Sekine, K Kurita, T Taniguchi, T Kondo, T Kato, O Shimomura, S Urakawa

    EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS   143 ( 1-4 )   207 - 215   1996年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/0012-821X(96)00139-2

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  • Pressure-induced structure change of molten KCl 査読

    S Urakawa, N Igawa, N Umesaki, K Igarashi, O Shimomura, H Ohno

    HIGH PRESSURE RESEARCH   14 ( 4-6 )   375 - 382   1996年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • SYNCHROTRON-RADIATION STUDY ON THE HIGH-PRESSURE AND HIGH-TEMPERATURE PHASE-RELATIONS OF KALSI3O8 査読

    S URAKAWA, T KONDO, N IGAWA, O SHIMOMURA, H OHNO

    PHYSICS AND CHEMISTRY OF MINERALS   21 ( 6 )   387 - 391   1994年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • The Phase boundary between α-and β-Mg2SiO4 determined by in situ X-ray observation 査読

    H. Morishima, T. Kato, M. Suto, E. Ohtani, S. Urakawa, W. Utsumi, O. Shimomura, T. Kikegawa

    Science   265 ( 5176 )   1202 - 1203   1994年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1126/science.265.5176.1202

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  • SYNCHROTRON-RADIATION STUDY ON THE PHASE-RELATIONS OF KA1SI3O8 査読

    S URAKAWA, H OHNO, N IGAWA, T KONDO, O SHIMOMURA

    HIGH-PRESSURE SCIENCE AND TECHNOLOGY - 1993, PTS 1 AND 2   803 - 806   1994年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • Partitioning of Ni : between Magnesio wüstite and Metal at High Pressure : Its Implications for Core-Mantle Equilibrium 査読

    S. Urakawa

    Earth and Planetury Science Letter   105 ( 1-3 )   293 - 313   1991年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • Stability of (Mg. Fe)14Si5O24 at 17GPa and 1800℃ and Its Partitioning Behavior of Transition Elements 査読

    S. Urakawa, M. Kato

    Geoghysical Research Letter   17 ( 13 )   2457 - 2460   1990年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1029/GL017i013p02457

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  • Experimental study on the phase relations in the system Fe-Ni-O-S up to 15 GPa

    S. Urakawa, M. Kato, M. Kumazawa

    High‐Pressure Research in Mineral Physics: A Volume in Honor of Syun‐iti Akimoto   95 - 111   1987年

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    出版者・発行元：American Geophysical Union  

    DOI： 10.1029/gm039p0095

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書籍等出版物

  • Advances in High-Pressure Technology for Geophysical Applications

    Elsevier  2005年 

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  • X-ray diffraction analysis of molten KCl and KBr under pressure : Pressure-induced structural transition in melt

    Properties of Earth and Planetary Materials at High Pressure and Temperature  1998年 

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  • X-ray diffraction measurements in a double-stage mnltianvil apparatus using ADC anvils

    Properties of Earth and Planetary Materials at High Pressure and Temperature  1998年 

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  • Experimental Study on the Phase Relations in the System Fe-Ni-O-S up to 15 GPa

    High-Pressure Research in Mineral Physics  1987年 

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MISC

  • 含水石英ガラスの構造 : 圧力に対する応答

    浦川 啓, 小原 真司, 舟越 賢一, 三部 賢治, 亀卦川 卓美

    日本鉱物科学会年会講演要旨集   2012   138 - 138   2012年9月

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  • 高温高圧下におけるFe-Ni-Sメルトの3次元分布

    寺崎 英紀, 浦川 啓, 中塚 明日美, 舟越 賢一, 上杉 健太朗, 大谷 栄治

    高圧討論会講演集   51   300 - 300   2010年10月

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  • 高温高圧下における鉄メルトの密度と構造

    浦川 啓, 中塚 明日美, 寺崎 英紀, 西田 圭佑, 立山 隆二, 大谷 栄治, 片山 芳則

    高圧討論会講演集   51   32 - 32   2010年10月

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  • 高温高圧下における金属-珪酸塩メルト間の親鉄元素分配

    中塚 明日美, 浦川 啓

    高圧討論会講演集   51   107 - 107   2010年10月

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  • 22pXQ-3 ケイ酸塩メルトの圧力誘起構造変化(領域6,領域12合同シンポジウム主題:極限条件下で発現する液体の新現象,領域6,金属,超低温,超伝導・密度波)

    浦川 啓

    日本物理学会講演概要集   62 ( 2 )   822 - 822   2007年8月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会  

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  • 22pXQ-3 ケイ酸塩メルトの圧力誘起構造変化(領域6,領域12合同シンポジウム:極限条件下で発現する液体の新現象,領域12,ソフトマター物理,化学物理,生物物理)

    浦川 啓

    日本物理学会講演概要集   62 ( 2 )   371 - 371   2007年8月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会  

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  • プラスチックガスケット（トロイダル）

    寺崎英紀, 浦川 啓, 舟越賢一

    KEK Proceedings   48 - 51   2007年

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  • Anomalous compression of basaltic magma: implications to pressure-induced structural change in silicate melt

    Urakawa, S, T. Sakamaki, E. Ohtani

    Spring-8 Research Frontiers 2006   105 - 106   2007年

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  • ダイヤモンドカプセルを用いた珪酸塩メルトのX線吸収密度測定

    浦川 啓, 坂巻竜也

    KEK Proceedings   1 - 4   2007年

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  • Density measuerements of silicate magma under pressure by X-ray absorption technique

    S. Urakawa, E. Ohtani, Y. Katayama

    Spring-8 Research Frontiers   2006年

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  • Density measurement of NaSi２O５-FeO melts by high-pressure x-ray absorption technique

    S. Urakawa, T. Sakamaki, A. Suzuki, E. Ohtani, Y. Katayama

    SPring-8 User Experimental Report   2005年

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  • In situ density measurements of basaltic melts at high pressure byx-ray absorption method

    R. Ando, S. Urakawa, E. Ohtani, A. Suzuki, Y. Katayama

    SPring-8 User Experimental Repor   2005年

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  • In-situ experiment on hydrous Mg silicate melts under high-P-T conditions using single crystalline diamond capsule

    T. Inoue, A. Yamada, S. Urakawa, N. Funamori, Y. Higo, T. Kunimoto

    Photon Factory Activity Report   2005年

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  • 高温高圧X線吸収法によるナトリウム鉄珪酸塩ガラスとメルトの密度測定

    浦川 啓, 渡辺 直樹, 高橋 伸行, 安藤 良太, 坂巻 竜也, 鈴木 昭夫, 大谷 栄治, 片山 芳則

    日本鉱物学会・学術講演会,日本岩石鉱物鉱床学会学術講演会講演要旨集   2004   22 - 22   2004年9月

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  • Density measurement of iron-bearing sodium Disilicate melt under pressure by X-ray absorption method

    S. Urakawa, R. Ando, E. Ohtani, A. Suzuki, Y. Katayama

    SPring-8 User Experimental Report   2004年

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  • Application of x-ray absorption method to density measurement of iron-bering sodium disilicate glass under pressure

    Satoru Urakawa

    Lithos   2004年

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  • In-situ viscosity measurement of molten Fe-C and Fe-Si under pressure using high-speed X-ray CCD camera

    H. Terasaki, C. Liebske, K. Funakoshi, A. Suzuki, R. Ando, T. Nemoto, S. Urakawa

    SPring-8 User Experimental Report   45   2004年

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  • In situ x-ray diffraction of enstatite glass under high pressure and high temperature

    T. Inoue, A. Yamada, Y. Higo, T. Wada, S. Urakawa, K. Funakoshi

    SPring-8 User Experimental Report   50   2004年

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  • X-ray diffraction of molten Fe-S alloy up to 10 GPa

    S. Urakawa, M. Kato, S. Suzuki, T. Inoue, K. Funakoshi

    SPring-8 User Experimental Report   2004年

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  • In situ x-ray diffraction of hydrous magnesium silicate under high pressure and high temperature

    T. Inoue, A. Yamada, D. Watanabe, S. Urakawa, K. Funakoshi

    SPring-8 User Experimental Report   2003年

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  • Phase relationships and equation of state for FeS

    S. Urakawa, H. Terasaki, K. Someya, S. Yokoshi, Y. Sueda, T. Irifune, T. Inoue, K. Funakoshi, W. Utsumi, T. Katsura

    SPring-8 User Experimental Report   42   2002年

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  • 高圧下における鉄合金メルトの物性

    浦川 啓, 寺崎英紀

    高圧力の科学と技術   12, 138-144 ( 2 )   138 - 144   2002年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：The Japan Society of High Pressure Science and Technology  

    In order to understand the formation, evolution and dynamic processes of the molten core of the terrestrial planets, knowledge of the physical properties, such as viscosity and density, of the molten iron alloy is required. Recent progress in the high-pressure technology combined with synchrotron radiation allows us to measure such properties at high-temperature and high-pressure. In this article, recent advances in the high-pressure research of molten iron alloys are reviewed.

    DOI： 10.4131/jshpreview.12.138

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    その他リンク： https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00198963460?from=CiNii

  • X-ray diffraction study on molten Fe at 4.7 GPa

    S. Urakawa, A. Yamada, T. Inoue, K. Funakoshi

    SPring-8 User Experimental Report   43   2002年

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  • Exploration of beta-Fe using sintered diamond anvils 3

    E. Ito, A. Kubo, T. Shinmei, M. Kanzaki, T. Katsura, A.Yoneda, S. Urakawa, M.J. Walter, H. Yamada

    SPring-8 User Experimental Report   42   2001年

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  • Viscosity of melt in the model basaltic system at high pressure

    A. Suzuki, E. Ohtani, S. Urakawa, K. Funakoshi, H. Terasaki, T. Kato, J.E. Reid

    SPring-8 User Experimental Report   49   2001年

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  • X-ray diffraction of Fe melts at high pressure

    S. Urakawa, A. Suzuki, H. Terasaki, M. Hasegawa, S. Yokoshi, K. Funakoshi, W. Utsumi

    SPring-8 User Experimental Report   45   2001年

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  • In situ viscosity measurement of molten Fe up to 10 GPa

    H. Terasaki, T. Kato, S. Urakawa, K. Funakoshi, A. Suzuki, K. Sato, T. Okada, M. Hasegawa, A. Shimojyuku, S. Yokoshi, K. Someya, J. Reid

    SPring-8 User Experimental Report   49   2001年

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  • マルチアンビルを用いた高温高圧実験 ―手段と装置―

    内海 渉, 舟越賢一, 八木直人, 浦川 啓, 大高 理, 桂 智男, 入舩徹男, 井上 徹, 内田雄幸

    岩石鉱物科学   30,101-102   2001年

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  • In situ viscosity measurement of Fe-C melt under high temperature and pressure using two-step falling sphere method

    H. Terasaki, T. Kato, S. Urakawa, K. Funakoshi, A. Suzuki, K. Sato, T. Okada, M. Maeda, M. Hasegawa

    SPring-8 User Experimental Report   43   2001年

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  • igh-T and High-P phase equilibria of FeS

    S. Urakawa, J. Yamakawa, M. Hasegawa, K. Funakoshi, W. Utsumi

    SPring-8 User Experimental Report   42   2001年

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  • 高圧地球科学実験ステーション(SPring-8 BL04B1)の研究から

    浦川 啓, 大高 理, 船越賢一, 内海 渉

    日本結晶学会誌   42, 24-32 ( 1 )   24 - 32   2000年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：The Crystallographic Society of Japan  

    Performances of the high pressure in-situ X-ray observation system using a large volume multi anvil press installed at the High-Pressure Mineral Physics Experimental Station at BL04B1 in SPring-8 are introduced. Recent results obtained with this system are reviewed.

    DOI： 10.5940/jcrsj.42.24

    CiNii Article

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    その他リンク： https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00066980582?from=CiNii

  • SPring-8高温構造物性ビームラインBL04B1

    内海 渉, 舟越 賢一, 浦川 啓, 入舩 徹男, 田村 剛三郎, 乾 雅祝, 辻 和彦, 下村 理

    放射光   12 ( 1 )   17 - 23   1999年2月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本放射光学会  

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  • SPring-8の高圧地球科学への利用

    浦川 啓

    高圧力の科学と技術   9 ( 1 )   71 - 76   1999年

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  • SPring-8 Beamlines for High Pressure Science with Multi-Anvil Apparatus

    W. Utsumi, K. Funakoshi, S. Urakawa, M. Yamakata, K. Tsuji, H. Konishi, O. Shimomura

    Review of High Pressure Science and Technology/Koatsuryoku No Kagaku To Gijutsu   7   1484 - 1486   1998年

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  • 29P-B-3 溶融塩の構造の圧力変化

    浦川 啓

    日本物理学会講演概要集   52 ( 1 )   539 - 539   1997年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会  

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  • 核の化学組成

    浦川啓, ゆり本尚義

    月刊地球   15、86-91   1992年

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  • メタルーシリケイト間の元素分配 ー実験的展望ー

    圦本尚義, 浦川 啓

    科研費重点領域研究報告書 Central Core of the Earth   1, 269-276   1991年

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  • 地球中心核の化学構造と起源

    本田理恵, 加藤 工, 浦川 啓

    科学   60、699-706 ( 10 )   p699 - 706   1990年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：岩波書店  

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  • 地球核の組成

    加藤学, 浦川 啓

    月刊地球   7、558-562   1985年

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 高圧物性から探る惑星の流体コアの固化モードと磁場の起源

    研究課題/領域番号：18K03805  2018年04月 - 2021年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    浦川 啓

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    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

    太陽系の天体には地球のような磁場を持っていたり，かつて持っていた天体がある。地球に似た岩石天体の磁場は，天体中心部の流体コアの熱・組成対流によって駆動されるダイナモが起源である。天体の磁場の寿命は，コア内部の金属鉄合金メルトの組成対流がどうなっているかに依存する。この研究では，Fe-FeS系コアで発生しうる組成対流のパターンが化学組成と圧力によってどのように異なるのかを明らかにした。その結果，月のような比較的小さな天体は，主に流体コアの上部から固化し，それにより組成対流が発生することがわかった。

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  • 高圧物性から探る水星・火星核の組成とダイナミクス

    研究課題/領域番号：26247089  2014年04月 - 2018年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    寺崎 英紀, 肥後 祐司, 浦川 啓, 鎌田 誠司, 坂巻 竜也, 西田 圭佑, 近藤 忠, 鈴木 昭夫, 佐々木 晶

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    配分額：39520000円 （ 直接経費：30400000円 、 間接経費：9120000円 ）

    本研究では、水星・火星中心核の組成解明を目的として、核構成物質である鉄合金液体・固体の音速と密度をはじめとする弾性特性を惑星核条件まで調べた。高圧下での音速・密度同時測定システムを導入し、各圧力条件で音速と密度の関係性と体積弾性率を求めることが可能となった。この結果、純鉄の弾性特性に対する軽元素の効果を、炭素・硫黄・珪素・ニッケルについて明らかにすることができ、その効果は元素種により大きく異なる傾向を示す事が明らかとなった。得られた結果に基づき、惑星および月の中心核の組成・条件に関する推定を行った。

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  • 鉄合金メルトの固体珪酸塩中における浸透率の研究

    研究課題/領域番号：23340129  2011年04月 - 2015年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    浦川 啓, 寺崎 英紀, 舟越 賢一, 上杉 健太朗, はしもと じょーじ

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    配分額：20800000円 （ 直接経費：16000000円 、 間接経費：4800000円 ）

    太陽系の歴史のごく初期に，原始惑星の内部では鉄合金メルトがケイ酸塩から重力分離し，惑星中心部に沈降して核を形成した。この分離プロセスを高圧装置で再現し，放射光を用いたX線マイクロCTで観察した。その結果，半径が数100kmより小さい原始惑星の内部では鉄合金メルトが固体のケイ酸塩の粒界を浸透することにより，核とマントルの分離が進行することがわかった。

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  • 鉄メルトの密度・弾性波速度におよぼす軽元素の影響：地球外核の軽元素の解明

    研究課題/領域番号：23340159  2011年04月 - 2015年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    寺崎 英紀, 浦川 啓, 上杉 健太朗, 舟越 賢一

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    配分額：17680000円 （ 直接経費：13600000円 、 間接経費：4080000円 ）

    本課題では、地球核中の軽元素解明のために鉄合金メルトの密度と音速に与える軽元素の影響を調べることを目的として、高温高圧下における密度・弾性波速度同時測定法を開発した。
    この結果Ni-Sメルトの密度・縦波速度の同時測定に初めて成功し、密度と縦波速度の線形関係を明らかにした。またFe-Ni-C液体の密度・音速同時測定，Fe-C, Fe-O液体密度の圧力・温度依存性の決定，Fe-Ni-Cの縦波速度圧力依存性といった液体物性を得ることができた。溶融鉄の密度・縦波速度に与える軽元素の影響について定量的な議論が可能となった点で本研究の意義は大きい。

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  • 高圧下におけるマグマの物性と構造、及びその水の影響

    研究課題/領域番号：20103003  2008年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    井上 徹, 浦川 啓, 大高 理, 鈴木 昭夫, 三部 賢治, 川本 竜彦, 有馬 寛, 川本 竜彦, 舟越 賢一, 船守 展正, 寺崎 英紀, 中村 美千彦, 山田 明寛

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    配分額：97890000円 （ 直接経費：75300000円 、 間接経費：22590000円 ）

    J-PARC における高温高圧中性子ビームラインの建設に伴い、高温高圧中性子実験用のセル開発、及び中性子カメラの導入に対する各種検討を行った。同時に高温高圧下での放射光X 線その場観察実験や急冷回収実験により、地球内部における水の影響や生成されるマグマの構造、物性に関する実験的研究を遂行した。本プロジェクト研究により高温高圧中性子実験が可能となり、またマグマの構造、密度、粘性等の新たな知見が得られた。

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  • X線トモグラフィー用高温高圧装置の開発

    研究課題/領域番号：19654082  2007年 - 2008年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  萌芽研究

    浦川 啓, 舟越 賢一, 寺崎 英紀, 上杉 健太朗

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    配分額：3400000円 （ 直接経費：3400000円 ）

    X線マイクロトモグラフィを使った高温高圧下における3次元イメージングからは試料の形状,体積,界面などの情報が非破壊で得られるため,高圧力科学の分野の応用性を広める技術である。我々はその地球科学的な応用研究をアメリカ合衆国の放射光施設Advanced Photon Source(APS)で行った(平成18〜19年度)。本研究では,そのときの経験をもとにX線マイクロトモグラフィ用に新しい高圧装置を開発した。平成19年度に作製した高圧装置はSPring-8のイメージング用ビームラインで使用することを念頭に設計され,総重量30kg最大荷重80トンの小型のものである。平成20年度はこの小型高圧装置の性能評価を兼ねてX線マイクロトモグラフィ実験をSPring-8のBL20B2で行った。再構築したCTイメージには高圧装置のフレームに起因する影が認められるが,形状は柱のない場合と解像度の範囲内では一致した。圧力4GPa温度1000Kまでの実験でも十分に可視領域が確保され内部のCT像を得ることが可能であった。このように所定の性能を発揮することを確認した。APSにおけるX線マイクとトモグラフィと比較すると,高圧装置の加圧能力は約2倍,データ収集時間は1/10以下,解像度は2倍程度,我々の方が優れていた。SPring-8とAPSではビームラインのスペックの差もあるが非常に満足の出来る結果であった。高圧装置は高輝度光科学研究センターに寄付されており,共同利用が可能である。

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  • X線吸収法による高温高圧下における玄武岩質マグマの密度測定

    研究課題/領域番号：16340170  2004年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    浦川 啓, 片山 芳則, 大谷 栄治, 鈴木 昭夫

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    配分額：16400000円 （ 直接経費：16400000円 ）

    惑星内部におけるマグマの移動は粘性と密度により制御される。特にマグマとまわりの岩石の密度差は,マグマが上昇するか,もしくは深部にとどまるかを決定するパラメーターである。我々は地球上に最も多量に存在する玄武岩マグマの密度をX線吸収法を用いて広い温度圧力範囲で精密に測定し,その圧縮機構を研究した。高温高圧X線吸収実験はBL22XUのDIA型プレスSMAP1を用いて行った。玄武岩組成のガラスを単結晶ダイヤモンドの試料容器に封入し,高温高圧で溶融させてX線吸収を測定し,その密度を求めた。高圧下で得られた玄武岩マグマの密度データをBirch-Murnaghanの状態方程式に当てはめると,負の体積弾性率の圧力微分が求まる。これは圧力が高くなるほど,より圧縮しやすくなることを意味する。この異常な圧縮は玄武岩マグマの構造が圧力によって変化していると考えると説明ができる。玄武岩マグマ中ではSiO4とAlO4の四面体のネットワーク構造の縮小とAlの配位数増加によって急激な密度増加が起きていると考えられる。浮沈法から求められた状態方程式(Agee, 1998)は今回の密度データを全く説明できない。玄武岩マグマのように構造変化が起きるばあい,浮沈法によって決めた数少ない密度データから状態方程式を構築しても実際のマグマの圧縮を再現できないことが示された。このようにマグマの圧縮過程の研究におけるX線吸収法の優位性は明らかである。

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  • マントル鉱物における弾性的異方性の実験的研究

    研究課題/領域番号：15204042  2003年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    米田 明, 鈴木 功, 小田 仁, 浦川 啓, 桂 智男

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    配分額：32500000円 （ 直接経費：25000000円 、 間接経費：7500000円 ）

    本年度は微小結晶試料の方位だしと整形法の開発に取り組んだ。0.2mm級の微小試料を扱うためには既存の方法を見直す必要があった。具体的には(1)ラウエ方位だしにおいてX線が試料にあたるよう、X線照射位置と試料位置をモニターするCCDカメラシステムを導入した。この方式は本研究以外の用途にも役立っている。(2)微小試料整形法の適切化。加工途中で試料を無くさないよう各ステップでの作業の標準化を行った。テスト試料では成功しており、現在、実物試料(含水β相)で注意深く加工中である。(3)加工済み試料の取り扱い法の標準化。具体的には液中で作業を行い、結晶を飛ばしてしまうことを防いでいる。
    現在、水を3.0wt%含んだ含水β相の加工を行っている。本試料は当センターにおいてアントン博士が高圧合成したものである。含水量は大阪市立大学の篠田博士がFTIR法で決定した。長手方向に約1mmの長さがあり、最終的に0.3mm程度の球試料に整形する予定である。当初は直方体に加工する予定であったが、含水βの対称性がモノクリニックであったため取り扱い上の簡便さを優先して、球に整形することにした。球には、鉱物学分野で確立しているエアーラウンド法を用いる予定である。本試料での測定解析が成功すれば、高圧相鉱物に対する共振法測定の世界発の実績となる。
    共振法のデータ解析法において格段の進歩があった。ロックインアンプの特徴を生かし、実部と虚部の測定データを一括してピーク分解解析にかけるものである。既存データでのテストでは、そのピーク分解能力は画期的である。本成果は、高周波共振法のハード面での技術開発と併せて、論文としてまとめて投稿中である。

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  • 地球内部構成物の電気伝導度測定

    研究課題/領域番号：13440164  2001年 - 2003年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    桂 智男, 山下 茂, 米田 明, 伊藤 英司, 浦川 啓

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    配分額：15000000円 （ 直接経費：15000000円 ）

    北海道日高帯のグラニュライトの電気伝導度測定を行い、北海道の下部地殻の温度構造を推定した。特に、地下10-30kmに位置する高比抵抗領域の温度は約600℃であることを示した。
    電気伝導度測定により、カンラン石およびレールゾライト中の鉄-硫化鉄系の結合状態の推定を行い、核マントル分離過程のシミュレーションを行った。それにより、鉄-硫化鉄溶融体が体積で5%以上を占めると、岩石から重力分離をすることが分かった。
    焼結ダイヤモンドアンビルを用いたマルチアンビル中での、圧力25・35・40GPでの(Mg_<0.93>Fe_<0.07>)SiO_3イルメナイトの電気伝導度測定を行った。温度無限大への外挿値はどの圧力条件でも3×10S/m程度でほぼ一定である。圧力0GPaでの活性化エネルギーはΔE=0.69±0.04(eV)、活性化体積はΔV=-0.90±0.10(cm^3/mol)となり、イルメナイトの電気伝導度の活性化体積は非常に大きいことが明らかになった。
    最後に、焼結ダイヤモンドアンビルを用いたマルチアンビル中での、35GPaと40GPでの(Mg_<0.93>Fe_<0.07>)SiO_3ペロフスカイトの電気伝導度測定を行った。温度無限大への外挿値は二つの圧力条件でほぼ一定で、1×10S/m程度でほぼ一定である。しかし、イルメナイトと異なり、測定値は大きな圧力依存性を示さない。測定データを解析すると、圧力0GPaでの活性化エネルギーはΔE=0.39±0.02(eV)、活性化体積はΔV=-0.06±0.04(cm^3/mol)となる。即ち、ペロフスカイトの活性化体積はイルメナイトより一桁小さいことが分かった。

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  • 高圧下におけるFeO,NiOおよびCoO液体の部分モル体積測定

    研究課題/領域番号：13440163  2001年 - 2003年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    浦川 啓, 桂 智男, 片山 芳則

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    配分額：4800000円 （ 直接経費：4800000円 ）

    本研究は元素分配の圧力変化が目的元素の各相における部分モル体積に依存する点に着目し,核とマントル間の親鉄元素分配の圧力依存性を明らかにするためにマントル側の主要なホストである珪酸塩メルト中の親鉄元素酸化物の部分モル体積を高温高圧下において決定することを目的としている。この目的のために高温高圧X線吸収法密度測定法を珪酸塩に適用するための技術開発を行った。高温高圧X線吸収法は任意の温度圧力でメルトの密度測定が可能な唯一の実験法である。しかし,これまで高温高圧X線吸収法で測定された物質はX線吸収の大きい金属などの重い元素に限られていた。一方,本研究でターゲットとなる珪酸塩は軽元素からなり,X線の吸収が比較的小さい物質である。特に高温高圧では圧力媒体,ヒーター,試料カプセルなどに試料は取り囲まれるため,試料のみのX線吸収を測定することは極めて難しい。また,高温高圧実験では試料サイズが常に変化するため,試料厚みの見積もり無しにX線の吸収から密度を正確な求めることはできない。本研究では入射X線に高輝度の放射光を用い,また,試料カプセルに単結晶ダイヤモンドリングを用いることにより,これらの問題点を解決し,珪酸塩メルトの密度測定に成功した。X線吸収実験はSPring-8のBL22XUにおいてキュービック型高圧装置SMAP1を用いて行った。BL22XUの立ち上げのために実験開始は平成15年からとなり,当初の目的である親鉄元素酸化物の部分モル体積の決定には至っていない。しかし,現在までにNa_2Si_2O_5-FeO系と中央海嶺玄武岩(MORB)組成メルトについて約3GP・1900Kの条件での密度測定に成功しており,X線吸収法により珪酸塩メルトについて部分モル体積が決定可能な精度での密度測定のレベルに到達した。

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  • 高圧下におけるFe-FeS系融体のX線構造解析

    研究課題/領域番号：09740395  1997年 - 1998年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    浦川 啓

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    配分額：2100000円 （ 直接経費：2100000円 ）

    地球中心核には鉄ニッケル合金の他に酸素・硫黄などの軽元素が約10重量%含まれていると考えられている。鉄一軽元素系融体の密度・粘性・電気伝導度などの物性は、核のダイナミクスや地球形成初期の核マントル分離過程などを明らかにする上で必要不可欠な情報である。これらの物性は温度圧力の関数であるとともに、化学結合性・結晶構造と密接な関連がある。このように鉄一軽元素系融体の構造の研究は物性研究の基本となる。本研究では放射光を用いた高温高圧X線回折実験から高圧下におけるFe-FeS系融体の静的構造を調べ、融体の構造と圧力・組成の関係を明らかにすることを目指している。
    X線回折実験は高エネルギー加速器研究機構・物質構造科学研究所(PF)に設置された高圧X線回折装置MAX90を用いてエネルギー分散法で行った。昨年度FeS融体の構造の圧力変化に関する研究を行い、5GPaまでの圧力下でFeS融体の構造に大きな変化が見られないことを報告した。今年度はFe-FeS2成分系において、融体の構造と組成の関係について研究を進めた。圧力を3GPaに固定し、Fe-FeS系の共融組成を挟んで、Fe側とFeS側の数点の組成の融体に対するX線回折実験を行った。実験データから動径分布関数を求め、融体の近接構造に関する情報を導いた。その結果、Fe-FeS系の融体では共融組成の両側で大きく構造が変化することが確認された。すなわち、共融組成よりFe側ではS濃度の増加にともない第1近接のFe原子の数が減少していくものの純鉄に類似した構造を保持しているのに対し、共融組成よりFeS側では第1近接原子は異種原子であり、ほとんどFeSと同様の構造をとっている。このように、放射光を用いた高圧X線回折法による融体構造の研究は極めて有効であり、鉄一軽元素系の融体物性研究の有力な手段である。

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  • 球共振法によるメジャーライト焼結体の高温弾性率の研究

    研究課題/領域番号：08740363  1996年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    浦川 啓

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    配分額：1000000円 （ 直接経費：1000000円 ）

    鉱物の高温弾性を研究する上で、球共振法は有効な方法である。数ミリサイズの大きな単結晶を得ることが不可能な高圧相鉱物に対しては、多結晶焼結体を利用することが考えられる。共振法で多結晶体を利用する場合は弾性的等方体として取り扱うので、試料の等方性が重要となる。また、空隙が存在すると正しく弾性率を評価できないので、空隙のほとんどない試料を準備する必要がある。本研究では、異方性の比較的小さい立方晶系のパイロープを選び、その多結晶体の高温高圧焼結を試みた。パイロープは上部マントルを構成する主要鉱物のひとつであるメジャーライトガ-ネットの端成分のひとつであり、その弾性率の研究は地球科学的にも重要な意味を持つ。高圧実験は岡山大学固体地球研究センターの1000トンプレスを用いた6-8式の2段加圧法で行った。出発試料にはパイロープ組成のガラスを用い、それを白金カプセルに封入し NaCl 圧力媒体中に置いた。焼結は9GPa、1400℃で60分以上保持することで行った。この条件では NaCl は軟化しており、試料にかかる応力は静水圧に近いと考えられる。静水圧下で合成することにより、多結晶試料に異方性が生じることを防ぐことができる。また、減圧時の差応力によって焼結体が割れないように、600℃の高温のまま減圧した。この方法で、理論値とほぼ等しい密度を持つ、空隙のないパイロープの多結晶焼結体を得た。この焼結体の弾性率を球共振法で測定し、体積弾性率と剛性率を決定した。その結果は、単結晶のパイロープに対して報告されている弾性率とほぼ一致し、多結晶焼結体が弾性的等方体であること示している。現在、高温で球共振法による測定を行っているが、150℃までは観測共振周波数に異常が見つかっておらず、高温での弾性率測定が可能であると考えられる。

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担当授業科目

  • 固体地球惑星科学入門 （2025年度） 第３学期  - 火3～4

  • 固体地球物理学実験 （2025年度） 第４学期  - 木5～8

  • 地球化学熱力学 （2025年度） ３・４学期  - 水3～4

  • 地球化学熱力学１ （2025年度） 第３学期  - 水3～4

  • 地球化学熱力学２ （2025年度） 第４学期  - 水3～4

  • 地球惑星内部構造論１ （2025年度） 第１学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部構造論２ （2025年度） 第２学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部構造論Ａ （2025年度） １・２学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部物性論 （2025年度） 前期  - 金3～4

  • 地球惑星内部物理学演習 （2025年度） その他  - その他

  • 地球惑星内部物理学演習 （2025年度） 通年  - その他

  • 地球惑星科学特別演習 （2025年度） その他  - その他

  • 地球惑星科学特別演習 （2025年度） 通年  - その他

  • 地球物質科学 （2025年度） 後期  - その他

  • 地球科学ゼミナール４ （2025年度） 第２学期  - 水1～2

  • 地球科学ゼミナール７ （2025年度） 第１学期  - 木1～2

  • 地球科学入門 （2025年度） 特別  - その他

  • 現代地球科学１ （2025年度） 第１学期  - 水3～4

  • 固体地球惑星科学入門 （2024年度） 第３学期  - 火3～4

  • 固体地球惑星科学入門 （2024年度） 第４学期  - 木3～4

  • 固体地球物理学実験 （2024年度） 第４学期  - 木5～8

  • 地球化学熱力学 （2024年度） ３・４学期  - 水3～4

  • 地球化学熱力学１ （2024年度） 第３学期  - 水3～4

  • 地球化学熱力学２ （2024年度） 第４学期  - 水3～4

  • 地球惑星内部構造論１ （2024年度） 第１学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部構造論２ （2024年度） 第２学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部構造論Ａ （2024年度） １・２学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部物性論 （2024年度） 前期  - 金3～4

  • 地球惑星内部物理学演習 （2024年度） その他  - その他

  • 地球惑星内部物理学演習 （2024年度） 通年  - その他

  • 地球惑星科学特別演習 （2024年度） 通年  - その他

  • 地球物質科学 （2024年度） 後期  - その他

  • 地球科学ゼミナール４ （2024年度） 第２学期  - 水1～2

  • 地球科学ゼミナール７ （2024年度） 第１学期  - 木1～2

  • 地球科学入門 （2024年度） 第１学期  - 火5～6

  • 基礎地球科学実習 （2024年度） 第１学期  - 火5～6

  • 教養地球科学実験 （2024年度） 夏季集中  - その他

  • 現代地球科学１ （2024年度） 第１学期  - 水3～4

  • 固体地球惑星科学入門 （2023年度） 第３学期  - 火3～4

  • 固体地球惑星科学入門 （2023年度） 第４学期  - 木3～4

  • 固体地球物理学実験 （2023年度） 第４学期  - 木5～8

  • 地球システム基礎科学 （2023年度） 前期  - 金7～8

  • 地球化学熱力学 （2023年度） ３・４学期  - 水3～4

  • 地球化学熱力学１ （2023年度） 第３学期  - 水3～4

  • 地球化学熱力学２ （2023年度） 第４学期  - 水3～4

  • 地球惑星内部構造論１ （2023年度） 第１学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部構造論２ （2023年度） 第２学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部構造論Ａ （2023年度） １・２学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部物性論 （2023年度） 前期  - 金3～4

  • 地球惑星内部物性論 （2023年度） 前期  - 金3～4

  • 地球惑星内部物理学演習 （2023年度） 通年  - その他

  • 地球惑星内部物理学演習 （2023年度） その他  - その他

  • 地球惑星科学特別演習 （2023年度） 通年  - その他

  • 地球物性学 （2023年度） 後期  - その他

  • 地球物質科学 （2023年度） 後期  - その他

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  • 地球科学ゼミナール４ （2023年度） 第２学期  - 水1～2

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  • 地球科学入門 （2023年度） 第１学期  - 火5～6

  • 地球科学特別研究 （2023年度） 通年  - その他

  • 地球科学特講３ （2023年度） 夏季集中  - その他

  • 基礎地球科学実習 （2023年度） 第１学期  - 火5～6

  • 教養地球科学実験 （2023年度） 夏季集中  - その他

  • 現代地球科学１ （2023年度） 第１学期  - 水3～4

  • 固体地球惑星科学入門 （2022年度） 第３学期  - 火3～4

  • 固体地球惑星科学入門 （2022年度） 第４学期  - 木3～4

  • 固体地球物理学実験 （2022年度） 第４学期  - 木5～8

  • 地球システム基礎科学 （2022年度） 前期  - 金7～8

  • 地球化学熱力学 （2022年度） ３・４学期  - 水3～4

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  • 地球化学熱力学２ （2022年度） 第４学期  - 水3～4

  • 地球惑星内部構造論１ （2022年度） 第１学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部構造論２ （2022年度） 第２学期  - 木3～4

  • 地球惑星内部物性論 （2022年度） 前期  - 金3～4

  • 地球惑星内部物理学演習 （2022年度） 通年  - その他

  • 地球物性学 （2022年度） 後期  - その他

  • 地球科学ゼミナール （2022年度） 通年  - その他

  • 地球科学ゼミナール４ （2022年度） 第２学期  - 水1～2

  • 地球科学ゼミナール７ （2022年度） 第１学期  - 木1～2

  • 地球科学入門 （2022年度） 第１学期  - 火5～6

  • 地球科学特別研究 （2022年度） 通年  - その他

  • 地球科学輪講 （2022年度） 特別  - その他

  • 基礎地球科学実習 （2022年度） 第１学期  - 火5～6

  • 基礎地球科学実験 （2022年度） 第２学期  - 火5～8

  • 教養地球科学実験 （2022年度） 夏季集中  - その他

  • 現代地球科学１ （2022年度） 第１学期  - 水3～4

  • 課題研究 （2022年度） 特別  - その他

  • 固体地球惑星科学入門 （2021年度） 第３学期  - 火3～4

  • 固体地球惑星科学入門 （2021年度） 第４学期  - 木3～4

  • 固体地球物理学実験 （2021年度） 第４学期  - 木5,木6,木7,木8

  • 地球化学熱力学１ （2021年度） 第３学期  - 水3,水4

  • 地球化学熱力学２ （2021年度） 第４学期  - 水3,水4

  • 地球惑星内部構造論１ （2021年度） 第１学期  - 木3,木4

  • 地球惑星内部構造論２ （2021年度） 第２学期  - 木3,木4

  • 地球惑星内部物性論 （2021年度） 前期  - 金3,金4

  • 地球惑星物理化学 （2021年度） １・２学期  - 木3,木4

  • 地球惑星物理学演習 （2021年度） 通年  - その他

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  • 地球物理学実験 （2021年度） 第４学期  - 木5,木6,木7,木8

  • 地球科学ゼミナール （2021年度） 通年  - その他

  • 地球科学ゼミナール４ （2021年度） 第２学期  - 水1,水2

  • 地球科学ゼミナール７ （2021年度） 第１学期  - 木1,木2

  • 地球科学ゼミナールＩＩ （2021年度） １・２学期  - 水1,水2

  • 地球科学ゼミナールＩＶ （2021年度） １・２学期  - 木1,木2

  • 地球科学入門 （2021年度） 第１学期  - その他

  • 地球科学特別研究 （2021年度） 通年  - その他

  • 地球科学輪講 （2021年度） 特別  - その他

  • 基礎地球科学実習 （2021年度） 第１学期  - その他

  • 基礎地球科学実験 （2021年度） 第２学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 教養地球科学実験 （2021年度） 特別  - その他

  • 現代地球科学１ （2021年度） 第１学期  - 水3,水4

  • 現代地球科学Ｉ （2021年度） １・２学期  - 水3,水4

  • 課題研究 （2021年度） 特別  - その他

  • 固体地球惑星科学入門 （2020年度） 第３学期  - 火3,火4

  • 固体地球惑星科学入門 （2020年度） 第４学期  - 木3,木4

  • 固体地球物理学実験 （2020年度） 第４学期  - 木5,木6,木7,木8

  • 地球化学熱力学１ （2020年度） 第３学期  - 水3,水4

  • 地球化学熱力学２ （2020年度） 第４学期  - 水3,水4

  • 地球惑星内部構造論１ （2020年度） 第１学期  - 木3,木4

  • 地球惑星内部構造論２ （2020年度） 第２学期  - 木3,木4

  • 地球惑星内部物性論 （2020年度） 前期  - 金3,金4

  • 地球惑星物理化学 （2020年度） １・２学期  - 木3,木4

  • 地球惑星物理学演習 （2020年度） 通年  - その他

  • 地球物性学 （2020年度） 後期  - その他

  • 地球物理学実験 （2020年度） 第４学期  - 木5,木6,木7,木8

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  • 地球科学ゼミナール （2020年度） その他  - その他

  • 地球科学ゼミナール４ （2020年度） 第２学期  - 水1,水2

  • 地球科学ゼミナール７ （2020年度） 第１学期  - 木1,木2

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  • 地球科学特別研究 （2020年度） 通年  - その他

  • 地球科学特別研究 （2020年度） その他  - その他

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