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

公開 2020年3月11日

小原 真司 KOHARA Shinji

物質・材料研究機構 主幹研究員

FragilityThe origin of fragility in high-temperature oxide liquids - towards fabrication of novel non-equilibrium oxide materials

実施中
研究目的 本実験は、「きぼう」日本実験棟の静電浮遊炉を用いて、高温液体、とりわけ、波及効果が高く、かつ、静電浮遊炉でしか測定できない酸化物の物性(特に粘性と密度)を精密測定することを目的とします。この測定結果と高輝度放射光・高強度パルス中性子で測定する構造データを計算機シミュレーションで解析し、データ科学の援用により、新しい学理創製、新奇ガラス材料などの非平衡材料創製へのフィードバックを目標とします。
宇宙利用/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。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。
期待される利用/研究成果 静的かつ長期的な低重力環境下で砂の挙動を調べる実験をした例は少なく、実験で得られるデータセットは世界的に見ても価値が高いといえます。 実験結果は月・惑星土質力学や、レゴリス-機械の接触解析( x-Terramechanics )の構築に役立てられ、将来的には宇宙探査ミッションに使用されるローバや着陸機などの設計に必要なシミュレーショパラメータの取得にも貢献することが期待されます。

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