R3: 高圧科学・地球深部

[R3-08] δ-(Al,Fe)OOH単結晶の高圧合成

*川添 貴章^1,2、大平 格^3,4、石井 貴之²、鈴木 昭夫³、大谷 栄治³ (1. 広大・院理、2. バイロイト大・BGI、3. 東北大・院理、4. カーネギー研究所)

キーワード：δ-AlOOH、δ-(Al,Fe)OOH、水、単結晶、マルチアンビル装置

δ-(Al,Fe)OOHは、地球深部における水循環を解明する上で重要な相である。この相は~17 wt%もの水を含み、マントル最下部まで水をもたらす可能性がある。このため、この相の物性を明らかにする必要がある。大型単結晶は、精密加工により試料の形状・結晶方位を制御し、様々な物性が測定されている。これらのため、本研究ではδ-(Al,Fe)OOH大型単結晶の高圧合成に取り組んだ。出発物質にはAl(OH)₃試薬粉末もしくはAl(OH)₃とFe₂O₃の混合粉末を用いた。高圧合成実験は、川井型マルチアンビル装置を用いて行った。実験圧力・温度は21 GPa、1470 Kであり、4 h保持し急冷した。回収試料は、偏光顕微鏡、単結晶X線回折装置、電子プローブマイクロアナライザーを用いて分析した。δ-AlOOH・δ-(Al,Fe)OOH大型単結晶の合成に成功した。大きさは、0.4-0.6 mm以下であった。合成したδ-(Al,Fe)OOHは、DACを用いた圧縮挙動とスピン状態の研究に活用している（Ohira et al. Am Mineral 印刷中）。