東北大学
学際科学フロンティア研究所

新領域創成研究部

在職期間:2014.4-2018.2

柴﨑 裕樹Yuki Shibazaki

助教先端基礎科学

メンター教員(当時)
教授
才田 淳治(学際科学フロンティア研究所)
研究分野 地球惑星科学、高温高圧実験
主な研究テーマ
  • 高温高圧実験による地球・惑星内部の形成・進化の解明
  • 高温高圧発生技術を用いた新規材料の開発
所属学会 日本高圧力会、日本地球惑星科学連合、日本金属学会、日本惑星科学会、日本鉱物科学会、AGU
研究概要  

地球・惑星の内部は、宇宙に行くよりも難しいとも言われ、直接物質を得ることは困難を極めます。代わりに有効なのが地震波です。地震波の伝わり方を調べることで、内部の構造や物理量(密度や弾性波速度など)等が明らかになっています。ただし、この様な観測だけでは、実際に構成している物質までは分かりません。具体的な構成物質を知るためには、実験的なアプローチも必要になってきます。

そこで私が行っているのが、地球や惑星内部を再現した高温高圧実験になります。隕石や地球・惑星表層の研究などから予想されている構成物質の候補(鉱物や金属)に高温高圧をかけ、その物理量を測定し、観測値と比較することで、実際の構成物質や、それによる内部の進化を明らかにしていきます。

中でも私が専門としているのが、地球・惑星の中心にある金属核です。核は主に鉄と少量の軽元素で構成されていると考えられていますが、詳細な組成は未解明です。地球の核は約95%が液体であり、また地球・惑星初期は現在よりも高温であるため、金属は融けていたと予想されています。従って、過去から現在、そして未来を考える上で、液体鉄合金の高温高圧下での研究が非常に重要になってきます。

これまでは鉄と一種の軽元素の二成分での研究がほとんどでしたが、より現実に近付けるため、いくつかの軽元素候補を加えた多成分での液体鉄合金の物性測定を高温高圧下で行い、核の組成解明に繋げていきます。また多成分系の場合、均質に固化するのではなく、固化しやすい成分から析出し、残液と固体の組成が変化していくのが一般的です。従って、どの様な順序で析出してくるのかを明らかにしていき、冷却に伴う核の変化(進化)の理解も進めていきます。

以上の研究に加え、主に高圧地球科学の分野で用いてきた大型の高温高圧発生装置の特色を生かして、金属ガラスをはじめとする新規材料の新しい合成方法の開発なども目指していきます。

関連記事一覧

PAGE TOP