研究者詳細 - 山﨑　大輔

Effect of very high pressure on life of plants and animals

23GPaまでの高温高圧その場応力-歪同時測定技術の開発

辻野典秀, 山崎大輔, 芳野極, 米田明, 櫻井萌, 西原遊, 肥後祐司

高圧討論会講演要旨集 55th 2014年

変形実験による(Mg,Fe)SiO₃-ペロブスカイトの結晶選択配向

辻野典秀, 西原遊, 山崎大輔, 瀬戸雄介, 高橋栄一

高圧討論会講演要旨集 54th 2013年

F. Ono, Y. Mori, M. Sougawa, K. Takarabe, Y. Hada, N. Nishihira, H. Motose, M. Saigusa, Y. Matsushima, D. Yamazaki, E. Ito, N. L. Saini

Journal of Physics: Conference Series 377 2012年1月

We studied the tolerance of living organisms, such as a small animal (Milnesium tardigradum), a small crustacean (Artemia), non-vascular plants or moss (Ptichomitrium and Venturiella), and a vascular plant (Trifolium) to the extremely high hydrostatic pressure of 7.5 GPa. It turned out that most of the high pressure exposed seeds of white clover were alive. Those exposed to 7.5 GPa for up to 1 day and seeded on agar germinated roots. Those exposed for up to 1 hour and seeded on soil germinated stems and leaves. Considering the fact that proteins begins to unfold around 0.3 GPa, it seems difficult to understand that all the living samples which have been investigated can survive after exposure to 7.5 GPa.

DOI： 10.1088/1742-6596/377/1/012053

25aAA-7 超高圧下における動植物の生命探索(25aAA 生物物理,領域12(ソフトマター物理,化学物理,生物物理))

小野文久, 伊藤英司, 寒川匡哉, 森嘉久, 財部健一, 波田善夫, 西平直美, 三枝誠行, 松島康, 山崎大輔

日本物理学会講演概要集 67 ( 0 ) 402 - 402 2012年

Bond strengths of New Carbon-nitride-Related material C2N2(CH2) 査読

M. Sougawa, T. Sumiya, K. Takarabe, Y. Mori, T. Okada, H. Gotou, T. Yagi, D. Yamazaki, N. Tomioka, T. Katsura, H. Kariyazaki, K. Sueoka, S. Kunitsugu

23RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH PRESSURE SCIENCE AND TECHNOLOGY (AIRAPT-23) 377 012028 2012年

記述言語：英語出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD

A new carbon-nitride-related material C2N2(CH2) nanopletelet was synthesized by subjecting a precursor C3N4HxOy+Au in a laser-heating diamond anvil cell (LHDAC) to the pressure of 40 GPa and the temperature of 1200-2000 K. The synthesized C2N2(CH2) was accordingly found to be an orthorhombic unit cell of the space group Cmc2(1) with lattice constants a = 7.625 angstrom, b = 4.490 angstrom, and c = 4.047 angstrom. The bulk modulus B-0 was determined to be B-0 = 258 +/- 3.4 GPa, only the 60 % that of the diamond. C2N2(CH2) consists of the tetrahedrally coordinated C with three C-N single bond and the one C-C single bond, and the bridging carbon with the C-CH2-C bond. The C-N single bond length of the tetrahedron ranges from 1.444 to 1.503 angstrom. This bond length is close to the C-N single bond of 1.447 to 1.458 angstrom in the superhard beta-C3N4. The compressibility of the C-N and C-C single bond of C2N2(CH2) ranges from 0.976 to 0.982 with the pressure of 30 GPa. These values are very close to the compressibility of the C-N and C-C single bond of 0.978 to 0.982 in beta-C3N4, cubic-C3N4, and diamond.

DOI： 10.1088/1742-6596/377/1/012028

温度1100K、圧力60GPaまでのフェロペリクレイスの準静水圧縮

松井正典, 伊藤英司, 山崎大輔, 芳野極, GUO X., SHAN S., 岡本義広, 肥後祐司, 舟越賢一

日本鉱物科学会年会講演要旨集 2011 225 - 225 2011年9月

Crystal Structure of New Carbon-Nitride-Related Material C2N2(CH2) 査読

Masaya Sougawa, Takahiro Sumiya, Kenichi Takarabe, Yoshihisa Mori, Taku Okada, Hirotada Gotou, Takehiko Yagi, Daisuke Yamazaki, Naotaka Tomioka, Tomoo Katsura, Hiroaki Kariyazaki, Koji Sueoka, Shinsuke Kunitsugu

JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 50 ( 9 ) 2011年9月

記述言語：英語出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD

A new carbon-nitride- related C2N2(CH2) nanoplatelet was synthesized by subjecting a precursor C3N4HxOy nanoparticle in a laser-heating diamond anvil cell to the pressure of 40 GPa and temperature of 1200-2000 K. The C and N composition of the quenched sample was determined to be C3N2 by using an energy dispersive X-ray spectroscope attached to a transmission electron microscope. The crystal structure and atomic positions of this C3N2 were obtained through Rietveld analysis of the X-ray diffraction pattern measured using synchrotron radiation. The hydrogen composition was difficult to determine experimentally because of the several-hundred-nanometer dimensions of the sample. First-principles calculation was alternatively used to discover the hydrogen composition. The synthesized C2N2(CH2) was accordingly found to be an orthorhombic unit cell of the space group Cmc2(1) with lattice constants a 7.625 angstrom, b 4.490 angstrom, and c 4.047 angstrom. If the CH2 atomic unit is replaced with the CN2 atomic unit and the bonding rearranged, the C2N2(CH2) becomes the expected superhard C3N4. (C) 2011 The Japan Society of Applied Physics

DOI： 10.1143/JJAP.50.095503

High pressure generation in a kawai-type apparatus equipped with sintered diamond anvils 査読

Daisuke Yamazaki

Review of High Pressure Science and Technology/Koatsuryoku No Kagaku To Gijutsu 21 ( 4 ) 272 - 277 2011年

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

In this decade, attainable pressure range in a Kawai-type high-pressure apparatus equipped with sintered diamond as second stage anvil is significantly increased and we generated pressure to 97.2 GPa measured by in situ X-ray observation at SPring-8. By using this technique, we measured compressibility of (Fe0.08Mg0.92)SiO3 perovskite up to more than 90 GPa. The bulk modulus and its pressure derivative are determined to be 268 GPa and 3.8, respectively. These values are slightly different from previous results. However, we obtained consistent results with previous study of bulk modulus of 257 GPa and pressure derivative of 4.3 when we fitted the data in the pressure range less than 70 GPa. The change of compressibility may indicate the spin transition in Fe-bearing perovskite around 70 GPa as suggested by previous study, for example, electrical conductivity measurement, X-ray emission method and so on.

DOI： 10.4131/jshpreview.21.272

Workshop for extreme conditions research in a large volume press at PETRA III

Daisuke Yamazaki

Review of High Pressure Science and Technology/Koatsuryoku No Kagaku To Gijutsu 21 ( 2 ) 148 - 149 2011年

超高圧下生命探索 : 20GPaまでの探索

小野文久, 寒川匡哉, 森嘉久, 財部健一, 藤井暁子, 三枝誠行, 松島康, 山崎大輔, 伊藤英司, 西平直美, SAINI Naurang N., 山下雅道

高圧討論会講演集 51 81 - 81 2010年10月

窒化炭素の合成と評価

寒川匡哉, 隅谷隆洋, 財部健一, 森嘉久, 岡田卓, 後藤弘匡, 八木健彦, 山崎大輔, 富岡尚敬, 桂智男

高圧討論会講演集 51 98 - 98 2010年10月

焼結ダイヤモンドアンビルを用いた川井型装置での圧力発生とペロフスカイトの圧縮率

山崎大輔, 伊藤英司, 芳野極, 下宿彰, 肥後祐司, 舟越賢一

高圧討論会講演集 51 305 - 305 2010年10月

高温高圧下における流体相を含む岩石中の電気伝導度測定

下宿彰, 芳野極, 山崎大輔

高圧討論会講演集 51 33 - 33 2010年10月

フェロペクレースのスピン転移圧力の鉄濃度依存性

芳野極, 伊藤英司, 山崎大輔, 桂智男, シャンシャンミン, グオジンツアン, 西真之, 肥後祐司, 舟越賢一

高圧討論会講演集 51 37 - 37 2010年10月

高圧下でのフォルステライト中のシリコン拡散

山崎大輔, HEGODA Chamathni, DOHMEN Ralf, 圦本尚義, CHAKRABORTY Sumit, 桂智男

日本鉱物科学会年会講演要旨集 2009 199 - 199 2010年4月

Electrical conductivity of mantle peridotite at the uppermost lower mantle condition 査読

T. Yoshino, T. Katsura, D. Yamazaki, E. Ito

INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH PRESSURE SCIENCE AND TECHNOLOGY, JOINT AIRAPT-22 AND HPCJ-50 215 012102 2010年

記述言語：英語出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD

Electrical conductivity of mantle peridotite was measured at 25 GPa and temperature up to 1800 K in a Kawai-type multi-anvil apparatus. The starting material was gel with a composition of fertile spinel lherzolite (KLB1). After the conductivity measurement, mineral phases of run products are composed of magnesium silicate perovskite, ferro-periclase and Ca perovskite. The conductivity value of the peridotite is distinctly higher than those of post-spinel and magnesian silicate perovskite with a composition of (Mg(0.9), Fe(0.1)) SiO(3), but lower than that of ferro-periclase. Both absolute values and change in activation enthalpy for the conductivity of the mantle peridotite are similar to those for the silicate perovskite. A presence of aluminous perovskite with substantial amount of ferric iron in crystal structure would enhance bulk conductivity of the lower mantle.

DOI： 10.1088/1742-6596/215/1/012102

Preliminary reports on in situ X-ray observation of “post-perovskite” in CaRuO3 査読

Yamazaki, D, Ito, E, Yoshino, T, Guo, X.-G, Shun, S, Nishi, M, Higo Y, Funakoshi, K

J. Phys.: Conference Series 215 012096 2010年

High pressure generation and investigation of the spin transition of ferropericlase (Mg0.83Fe0.17)O 査読

E. Ito, T. Yoshino, D. Yamazaki, A. S. Shatskiy, S. Shan, X. Guo, T. Katsura, Y. Higo, K. Funakoshi

INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH PRESSURE SCIENCE AND TECHNOLOGY, JOINT AIRAPT-22 AND HPCJ-50 215 012099 2010年

記述言語：英語出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD

High pressure generation has been tried by using the Kawai-cell equipped with sintered diamond cubes in conjunction with investigation of the spin transition in Fe2+ of (Mg0.83Fe0.17)O (ferropericlase, Fp). The Kawai-cell was squeezed in the DIA type press SPEED mkII installed at SPring-8. The volumes of the Fp and Au pressure standard were simultaneously determined by in situ X-ray diffraction using the synchrotron radiation. The maximum attainable pressure has reached 90 GPa at 300 K based on Anderson et al.'s Au scale [4]. The P-V data of (Mg0.83Fe0.17)O were acquired at 300 K and 700 K up to 90 GPa. From detailed analysis of the compression data, it is suggested that the spin transition proceeds over pressure ranges from 50 to 70 GPa at 300 K and from 50 to 75 GPa at 700 K.

DOI： 10.1088/1742-6596/215/1/012099

Post-perovskite transformation in germanates using sintered diamond anvils 査読

Daisuke Yamazaki, Eiji Ito

Review of High Pressure Science and Technology/Koatsuryoku No Kagaku To Gijutsu 18 ( 3 ) 254 - 259 2008年

記述言語：日本語掲載種別：書評論文，書評，文献紹介等

Transformation from perovskite to post-perovskite was observed in MnGeO3 and MgGeO3 in the Kawai-type apparatus equipped with sintered diamond anvils by means of in situ X-ray diffraction method. In MnGeO3, post-perovskite phase was observed at 63.5 GPa and 1233 K. The transition pressure was ∼6 GPa higher than previous report by the laser heated diamond anvil cell experiment. In MgGeO3, we observed the transformation from perovskite to post-perovskite and the reversal transformation under the conditions of 61-64 GPa and 1100-1700 K. The phase boundary was determined to be P (GPa) = 5.2 × 10-3 T (K)+55.2, where P is pressure and T is absolute temperature, which is almost consistent with previous result by diamond anvil experiments. However, reliable pressure standard is needed to determine the boundary precisely.

DOI： 10.4131/jshpreview.18.254

Manufacture of a new 6-axis apparatus 査読

Eiji Ito, Tomoo Katsura, Daisuke Yamazaki, Akira Yoneda, Masashi Tado, Eiichi Nishibara, Akihiro Nakamura, Takahiro Ochi

Review of High Pressure Science and Technology/Koatsuryoku No Kagaku To Gijutsu 18 ( 3 ) 208 - 213 2008年

記述言語：日本語掲載種別：書評論文，書評，文献紹介等

We have developed a new 6-axis apparatus in which movement of the six anvils are controlled by the high-tech servo mechanism. It is possible to keep the Kawai cell cubic within accuracy of ± 2 μm during compression and decompression. Pressures up to ca. 60 GPa have been generated by using sintered diamond cubic anvils with 14 mm edge length and 1.5 mm truncation. Comparison of the results with our previous experiments using the DIA-type press demonstrates that significant amount of applied load is lost by friction in squeezing the Kawai-cell by the DIA-type press. The load loss increases with increasing load, and it amounts to 45% of the applied load when compressed up to ca. 6.2 MN.

DOI： 10.4131/jshpreview.18.208

高温高圧Ｘ線解析データに基づく白金の温度-圧力-体積状態方程式の決定

松井正典, 伊藤英司, 桂智男, 山崎大輔, 芳野極, 横山綾子, 上田安紘, 舟越賢一

日本鉱物科学会年会講演要旨集 2008 193 - 193 2008年

記述言語：日本語出版者・発行元：日本鉱物科学会

我々は今回、SPring-8に設置の川井式マルチアンビル高圧装置を使用した放射光高温高圧X線解析により、温度800～1600 K, 圧力21～42 GPaの範囲における11個の高精度な白金のT-P-Vデータを得ることができた。得られた11個のT-P-Vデータを既存の室温における静水圧縮データと組みあわせて、Mie-Gruneisenタイプの熱圧力に基づく解析を行い、高精度な(∂P/∂T)V値を得ることに成功した。得られた(∂P/∂T)V値に、電子熱圧力の寄与を加えることにより、白金について、温度3000 K、圧力150 GPaまでに適用できる信頼できる圧力スケール（温度-圧力-体積状態方程式）を求めた。

DOI： 10.14824/jakoka.2008.0.193.0

せん断場における部分溶融カンラン岩の電気伝導度

Manthilake Geeth, 桂智男, 山崎大輔, 芳野極, 松崎琢也, 米田明, 伊藤英司

日本鉱物科学会年会講演要旨集 2008 182 - 182 2008年

記述言語：日本語出版者・発行元：日本鉱物科学会

東太平洋海嶺付近のアセノスフェア最上部で観測される高異方性の電気伝導度を説明するために、変形場におけるモデル部分溶融カンラン岩の電気伝導度測定を行った。測定試料のモデルカンラン岩は、鉄を含まないフォルステライトと玄武岩と炭酸ナトリウムの混合物である。測定は、変形装置付キュービックアンビルプレスとソラートロン社製1260インピーダンスアナライザを用いて、1600K ・2GPaの温度圧力条件と6×10-7 /sと2×10-6 /sの歪速度で行った。その結果、せん断方向の電気伝導度はその垂直方向と比較して、一桁以上高電気伝導度であることがわかった。また、その異方性の大きさは歪速度によらないことがわかった。以上の結果により、東太平洋海嶺の電気伝導度の異方性は、部分溶融カンラン岩による可能性があることがわかる。

DOI： 10.14824/jakoka.2008.0.182.0

焼結ダイヤモンドアンビルを用いた川井型装置による高圧力発生

山崎大輔, 芳野極, 桂智男, 伊藤英司, 新名亨, 丹下慶範, 入船徹男, 舟越賢一

高圧討論会講演要旨集 46th 150 2005年10月

焼結ダイヤモンドアンビルを用いた高温高圧発生技術の開発

末田有一郎, 入船徹男, 実平武, 新名亨, 国本健広, 山崎大輔, 舟越賢一, 野沢暁史

高圧討論会講演要旨集 46th 136 2005年10月

その場X線観察による40 GPa領域までのパイロライトの相関係と密度変化

新名亨, 実平武, 井上徹, 入舩徹男, 山崎大輔

日本鉱物学会年会講演要旨集 2005 ( 0 ) 14 - 14 2005年

出版者・発行元：日本鉱物科学会

地球のマントルの代表的な組成と考えられているパイロライトについてマルチアンビル高圧装置と放射光を用いたその場X線回折実験を30-40GPa, 1800℃の領域で行った。その結果これまで報告されている30GPaまでの相関係に変化は見られず、Mg-rich perovskite, Ca-rich perovskite, (Mg,Fe)O ferropericlase が観察された。

DOI： 10.14824/kobutsu.2005.0.14.0

放射光X線その場観察実験によるパイロライトとMORBの660km地震波不連続面付近の密度変化

実平武, 野澤暁史, 入舩徹男, 末田有一郎, 新名亨, 井上徹, 山崎大輔, ブリューネファブリス, 西山宣正, 舟越賢一

日本鉱物学会年会講演要旨集 2005 ( 0 ) 18 - 18 2005年

出版者・発行元：日本鉱物科学会

放射光X線その場観察実験により、パイロライトとMORBの660km地震波不連続面付近の密度変化を明らかにした。密度は高温高圧下における鉱物の格子体積と、回収試料の化学組成分析から、X線密度の定義に従って決定した。パイロライト、MORBともIrifune (1993)、Irifune and Ringwood (1993)の結果と一致した。Irifune (1993)では特に下部マントル領域における密度変化に大きな誤差が生じていた（約±0.1g/cm<SUP>3</SUP>）。これは、鉱物の化学組成分析、格子定数の誤差と、熱弾性パラメーターの不確定さに起因していた。本研究では、熱弾性パラメーターの誤差が加わらないため、約±0.05 g/cm<SUP>3</SUP>以下の精度で密度変化を制約することができた。

DOI： 10.14824/kobutsu.2005.0.18.0

下部マントル条件下における(Mg,Fe)SiO3ペロブスカイトとマグネシオウスタイト間のFe-Mg分配

大森美紀, 井上徹, 入船徹男, 山崎大輔

日本鉱物学会年会講演要旨集 2005 16 - 16 2005年

出版者・発行元：日本鉱物科学会

下部マントルは主に(Mg,Fe)SiO3ペロブスカイトとマグネシオウスタイトで構成されていると考えられており、これらの相中のFe含有量は密度や相転移などに影響を及ぼすと考えられる。したがって、これらの相中のFe含有量を知ることはマントルダイナミクスを理解するうえで非常に重要である。このような理由から、(Mg,Fe)SiO3ペロブスカイトとマグネシオウスタイト間のFeとMg分配については、これまでに多くの研究がなされている。しかし、温度依存性については系統的に調べられたものは少ない。そこで本研究では、高温高圧実験により、広い温度範囲で(Mg,Fe)SiO3ペロブスカイトとマグネシオウスタイト間のFeとMgの分配を決定した。高温高圧実験には愛媛大学設置のマルチアンビル型高圧発生装置を使用し、_から_24 GPa、1400℃から2000℃の条件下で実験を行った。出発物質には(Mg0.91Fe0.09)2SiO4組成のSan Carlos olivine、合成したFo80、Fo70、Fo60を粉末にしたものを使用した。回収した試料はSEM、EDS、微小部Ｘ線回折装置を用いて相の同定と化学組成の分析を行った。本実験の結果、(Mg,Fe)SiO3ペロブスカイトとマグネシオウスタイト間の分配係数KD=(Fe/Mg)Pv/ (Fe/Mg)Mwは温度の増加と共に大きくなり、San Carlos olivine においては、1400℃から2000℃の間で0.19から0.34へと変化した。また、ある一つの温度において、温度保持時間によってKDは変化した。本研究の結果から、温度は(Mg,Fe)SiO3ペロブスカイトとマグネシオウスタイト間のFeとMgの分配に大きく影響を及ぼすことがわかった。これは、下部マントルのダイナミクスを推定する場合、この効果を考慮する必要があることを示している。また、温度保持時間による分配係数の変化から、相間の化学平衡状態について検討する。

DOI： 10.14824/kobutsu.2005.0.16.0