単結晶MgOの弾性度は8ギガパスカルと1600ケルビンまでです
1G. Chen, Center for High Pressure Research and Mineral Physics Institute, State University of New York (SUNY), Stony Brook, NY 11794, USA. R. C. Liebermann and D. J. Weidner, Center for High Pressure Research and Department of Geoscience.
この研究では,ペリクラゼ (MgO) 弾性モジュールの圧力および温度依存度を測定しました. これらのクロスデリバティブを無視すると,弾性アニソトロピーを過小評価し,マントル条件下での音速を過大評価する.
科学分野:
- 地質物理学 地質物理学とは地質物理学です.
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ミネラル物理学 ミネラル物理学
背景:
- ペリクラゼ (MgO) は,地球の上層マントルの主要な成分です.
- マントルの条件下での弾性特性を理解することは,地震学的モデルにとって極めて重要です.
- 以前の研究では,弾性モジュールの交差圧および温度導関数がしばしばゼロであると仮定していました.
研究 の 目的:
- シングル結晶ペリクラゼ (MgO) 弾性モジュールの交差圧と温度依存性を正確に測定する.
- これらの誘導体の弾性アニソトロピーと音響速度に対する影響を評価する.
- 地球のマントルの組成とダイナミクスのモデルを精査する.
主な方法:
- 超音波干渉計を用いて,単結晶ペリクラゼ (MgO) サンプルにおける音波の移動時間を測定した.
- 弾性モジュール (Cij) を決定するために,異なる圧力と温度を適用した.
- 圧力と温度に関する弾性モジュールの二次クロスデリバティブを計算した.
主要な成果:
- 圧力と温度に関するC11,C110,C44のクロスデリバティブの特定値の決定.
- MgOの弾性アニソトロピーは,環境温度で圧力が増加するにつれて減少することが観察されました.
- 弾性アニソトロピーは高圧下での温度上昇とともに増加することを発見した.
結論:
- MgOの弾性モジュールのクロスデリバティブがゼロであると仮定すると,弾性アニソトロピーが過小評価される.
- この仮定はまた,MgOの音速が,外推された高圧と高温のマントルの条件で過大評価される結果をもたらします.
- 精密な弾性モジュールのデータは,地震データを解釈し,マントルの構造を理解するために不可欠です.
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