[S-CG62] 地球惑星科学におけるレオロジーと破壊・摩擦の物理

[SCG62-P07] rDAC変形試料のXRD測定とEBSDを用いた微細構造観察および結晶選択配向解析の検討

*夏井 文凜¹、東 真太郎¹、安武 正展²、小山 雪乃丞³、岡崎 啓史^4,5、上杉 健太朗²、河口 沙織²、野村 龍一⁶、太田 健二¹ (1.東京科学大学、2.高輝度光科学研究センター、3.東京大学、4.広島大学、5.海洋研究開発機構、6.京都大学)

キーワード：下部マントル、フェロペリクレース、変形実験、X線回折、結晶方位選択配向、電子後方散乱回折

回転式ダイヤモンドアンビルセル(rDAC)は、地球内部の全圧力条件下での変形実験が可能な装置であり、近年、鉱物の高温高圧変形実験の結果が報告されている。rDACを用いた変形実験は、SPring-8の放射光X線と組み合わせるのが一般的である。これまでrDACにおける試料の結晶方位選択配向（CPO）の決定には、X線回折測定（XRD）を用いてきた。一方で、変形実験中のXRDによるCPO測定にはいくつかの制約がある。例えば、rDACの実験構成では、XRDデータは一方向からしか取得できず、変形実験中の試料は回転軸に対して60度傾いている。その結果、60度の傾きに対応する限られた範囲のポールフィギュアしか得られない。この限られた範囲のデータを基に全体のポールフィギュア（180°範囲）が再構成されるが、再構成されたデータの完全性は十分に検証されていない。また、X線測定では、多結晶試料の粒径や粒子形状などの個別の結晶の詳細な評価が困難である。
　本研究では、rDACを用いたねじり変形実験中にXRD測定を行った試料の減圧回収後に、XRDおよび電子後方散乱回折(EBSD)測定を実施し、FeOおよび(Mg,Fe)O試料の微細構造観察およびCPOの決定および比較を行った。変形実験は圧力0-126 GPa、温度300-950 K、歪速度一定の条件でFeO、(Mg, Fe)Oに対して行った。CPO決定のための組織解析にはMaterial Analysis Using Diffraction（MAUD）による結晶方位分布関数（ODF）が組み込まれたRietveld解析を適用した。加えて、変形実験後の試料を減圧回収し、SPring-8 BL10XUにて多角度(-35°～35°)XRD測定を行い、同じくCPO決定を試みた。
　得られたCPOは、変形直後の試料（BL47XUデータ）と減圧回収試料（BL10XUデータ）の両方で一致し、減圧時の変形がCPOに与える影響は少ないことが確認された。一部の減圧回収試料について、集束イオンビーム(FIB)研磨により作製した試料を用いてEBSD測定を行い、微細構造観察とCPO解析を行った。その結果、FeOのCPOはXRDの結果とおおむね一致した。また、EBSDマッピングから、同じ結晶内で結晶方位が連続的に変化する様子が観察され、変形実験時に試料は転位クリープにより変形したことが示唆された。