研究者情報

篠崎 彩子

助教

SHINOZAKI Ayako

高温高圧実験から探る地球、惑星内部の軽元素

地球惑星科学部門 地球惑星システム科学分野

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研究テーマ

高温高圧実験を用いた地球内部における炭素、窒素化合物の挙動の解明。極限環境における生命関連物質の化学進化

研究分野地球・惑星深部, 沈み込み帯, 炭素、窒素循環, 有機物, 化学進化, 高温高圧実験, ダイヤモンドアンビルセル
キーワード地球・惑星深部, マントル, 沈み込み帯, 炭素、窒素循環, C-O-H-N流体, 芳香族化合物, 化学進化, アミノ酸, 高温高圧実験, ダイヤモンドアンビルセル, ピストンシリンダー

研究紹介

水素、炭素、窒素といった軽元素は地球の表層の大気から最深部の核に至るまでの多様な領域に存在し、地球の進化や環境の変動に密接に関連しています。また、生物にとっても必要不可欠な必須元素でもあります。これらの軽元素が地球上のどこに、どの程度、どのような形で存在しているかを明らかにすること、また、各リザーバー間での循環を明らかにすることは地球、生命の進化を解明する上で重要な研究課題となっています。
 私は特に沈み込み帯と呼ばれる領域に注目し、水素、炭素、窒素の挙動についての研究を進めています。沈み込み帯はプレートが地球内部へと沈み込む領域であり、それに伴い、地球表層の物質が深部へと供給される唯一の場です。しかし、地下深くにある物質を手にできる機会は限られており、地球表層から深部への水素、炭素、窒素の供給メカニズムは未解明の点が多く残されています。そこで、私は沈み込み帯の温度圧力条件を模擬した高温高圧実験によって、軽元素の挙動の解明を目指しています。ダイヤモンドアンビルセルやピストンシリンダーを用いた高温高圧実験と、放射光X線回折測定、ラマンスペクトル、赤外吸収スペクトル測定による高温高圧下その場実験や、GC/MS、有機元素分析等による回収試料の精密評価を組み合わせた分析を進めています。現在は、地球表層における軽元素のリザーバーのひとつである有機堆積物に着目し、その主要構成相である芳香族化合物の高温高圧下での化学反応メカニズムの評価を進めています。また、氷天体内部などの極限環境での化学進化の可能性を明らかにするため、アミノ酸をはじめとする生物関連物質の高圧下での安定性と重合反応を調べています。

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ダイヤモンドアンビルセル

代表的な研究業績

Behavior of intermolecular interactions in α-glycine under high pressure, A. Shinozaki, K. Komatsu, H. Kagi, C. Fujimoto, S. Machida, A. Sano-Furukawa, and T. Hattori, 2018, 148, 044507, Journal of Chemical Physics
Stability and partial oligomerization of naphthalene under high pressure at room temperature, A. Shinozaki, K. Mimura, T. Nishida, T. Inoue, S. Nakano, H. Kagi, Chemical Physics Letters, 2016, 662, 263-267
Preferential dissolution of SiO2 from enstatite to H2 fluid under high pressure and temperature, A. Shinozaki, H. Kagi, H. Hirai, H. Ohfuji, T. Okada, S. Nakano, T. Yagi, Physics and Chemistry of Minerals, 2016, 43, 277-285,
Pressure-induced oligomerization of alanine at 25 °C, C. Fujimoto, A. Shinozaki, K. Mimura, T. Nishida, H. Gotou, K. Komatsu, H. Kagi, Chemical Communication, 2015, 51, 13358-13361
Pressure-induced oligomerization of benzene at room temperature as a precursory reaction of amorphization. A. Shinozaki, K. Mimura, H. Kagi, K. Komatsu, N. Noguchi, H. Gotou, The Journal of Chemical Physics, 2014, 141, 084306 1-7
学位博士(理学)
自己紹介

茨城出身です。これまで高温高圧条件での有機物の化学反応の解明に携わってきました。趣味は旅行です。

学歴・職歴2007年 筑波大学第一学群自然学類 卒業
2009年 筑波大学生命環境学研究科 博士課程前期修了
2012年  愛媛大学大学院理工学研究科 博士後期課程 修了
2012-2015年 東京大学 理学系研究科 特任研究員
2015-2016年 名古屋大学 環境学研究科地球環境科学専攻 特別研究員
2016年- 現職
所属学会高圧力学会、地球化学会, 鉱物科学会、日本地球惑星科学連合, AGU
居室理学部6号館 8-06号室