新奇機能性非平衡酸化物創製に向けた高温酸化物融体のフラジリティーの起源の解明

代表研究者 小原 真司 Dr. SHINJI KOHARA 物質・材料研究機構 主幹研究員

共同研究者

JAXA 宇宙科学研究所 教授	石川 毅彦	物質・材料研究機構 グループリーダー	袖山 慶太郎
芝浦工業大学 工学部 教授	正木 匡彦	北海道大学 大学院理学研究院化学部門 講師	小林 正人
スイス連邦工科大学 チューリッヒ校 教授	村上 元彦	京都大学 複合原子科学研究所 助教	小野寺 陽平
東北大学 金属材料研究所 准教授	岡田 純平	MATERIALS DEVELOPMENT, INC. 社長	WEBER J. K. RICHARD
弘前大学大学院 理工学研究科 准教授	増野 敦信
函館工業高等専門学校 一般理教系 准教授	水野 章敏
岐阜大学 工学部 准教授	志賀 元紀

TOPICS：

【宇宙実験リポート】
「きぼう」日本実験棟での実験の状況などをお伝えします。

• 世界初！地上で実現することが極めて難しい高融点酸化物の浮遊・溶融に成功！（2020年3月5日）
• 《実験準備》「きぼう」へ試料ホルダ到着（2018年9月30日）
  

  宇宙実験に使用する試料を製作し、試料ホルダに搭載しました。試料ホルダは、2018年9月23日に種子島宇宙センターから「こうのとり」7号機で打上げられ、9月27日に国際宇宙ステーションへ到着しました。

  試料ホルダは静電浮遊炉の試料を搭載する入れ物です。試料ホルダを国際宇宙ステーションに打上げ、宇宙飛行士が試料ホルダを静電浮遊炉に取り付けます。試料ホルダの寸法は、86×53×24 mm、質量は70g程度です。試料ホルダには、直径2mmの試料を15個搭載することができます。
  
• 静電浮遊炉（ELF）を使用した高精度熱物性測定（2016年3月24日）
• 静電浮遊炉の利用実験を開始しました～高温材料の熱物性を測定します～（2018年9月28日）

実験の背景
高温液体の物性、特に「構造」と「粘性」の相関や、フラジリティー（ガラスへのなりやすさの指標）は極めて重要なテーマです。しかし、高温での測定が非常に困難であることから、ほとんど明らかにされていません。

実験の目的
微小重力下での静電浮遊炉を用いた実験を通し、将来に応用できる重要な物性データを取得し、地上での比較実験とのデータ解析をもとに、新しい学理創製・新奇ガラス材料などの非平衡材料創生へのフィードバックを目指します。

実験内容
本実験では、高温液体、とりわけ波及効果が高く、かつ、「きぼう」日本実験棟の静電浮遊炉(ELF)でしか測定できない、酸化物の物性（特に粘性と密度）を精密測定します。その測定結果と地上で比較実験した高輝度放射光・高強度パルス中性子で測定する構造データを解析します。

ココがポイント！
超高温の液体やマグマには未だにわからない謎が多く、なぜガラスができるかに対する明確な答えも出ていません。ガラス はなぜできるか？地球誕生のメカニズムとは？など、この実験を通しその謎に挑みます。

参考資料
本実験に係る参考文献を掲載します。

成果
準備中

• 本実験は2016年11月に「きぼう」利用フィジビリティスタディテーマ（一般募集区分）として選定されました。
• 実験は「きぼう」日本実験棟に設置されている静電浮遊炉（ELF）を利用し行われます。