Achievements地球深部の熱化学特性およびダイナミクスに関して研究を進展させ、以下の主要な成果を得た。1計画研究A01-3との共同研究により発見した核-マントル境界まで安定領域を有する高圧含水鉱物について、高圧相関係を調べた。用いた自由エネルギー計算法により調べ、酸化還元反応を伴わない場合は水はケイ酸塩中にとどまるとする予備的な結果を得た。分配についての第一原理計算の精度向上を図り、マントル上部条件では両元素ともにケイ酸塩に分配されるのに対し、核-マントル境界条件においては液体鉄に分配されるとする結果を得た。内部無撞着LDA+U法を組み合わせ、ブリッジマナイト及びフェロペリクレースの熱伝導率に対する鉄固溶効果を計算した。4マントルケイ酸塩における水素・重水素分配を明らかにするために進めてきた各相の自由エネルギー計算から、高圧相に重水素が濃集する傾向があるとする初期的な知見を得た。炭化鉄-ダイヤモンド間における炭素同位体の分配に関しても、同様の計算を開始した。6計画研究A03-1との共同研究で見出した内核-外核境界直上の地震波速度異常の成因について調べ、内核の不均一構造の既存のシナリオでは速度異常が説明できないことを示した。7粘性率が応力履歴に依存するマントル対流モデルを開発し、プレート運動とそれに伴う流れの特徴について調べた。用いて得られた、主要熱源元素であるカリウムのケイ酸塩メルト-液体鉄間における分配についての計算結果を論文として出版できた。同手法をさらに希ガス分配の圧力依存性に適用するとともに、新たに水の分配に発展させ、得られた結果を用いてマグマオーシャンの化学進化、核の熱史や不均質性の進化、地球史を通じた始原的な希ガス成分の進化に関するモデリングを進めた。用いて下部マントル鉱物(ブリッジマナイト及びフェロペリクレース)の熱伝導特性にに対する鉄の固溶効果ついて計算を完了させ、結果を順次論文にまとめ投稿を開始した。Comm誌に出版することができた。その他、内核条件で安定とされる六方晶鉄における鉄の自己拡散係数を計算をほぼ完了し、内核の流動特性のモデル化及び異方性の生成機構についての論文を投稿することができた。他の計画研究との連携もおおむね計画通りに順調に進展している。下部マントル・核物質の熱伝導率に関しては計画研究A01-1及び公募研究との連携が、放射性元素や希ガスの分配及び水素同位体や炭素同位体の分配に関してはA02-1,2、A03-2及び公募研究との連携が、マントル深部物質や外核物質の熱弾性特性に関してはA03-1及び公募研究との連携がそれぞれ順調に進展しており、得られた成果の論文化が順次進められている。平成30年度は合計10編(内国際共著論文1件)の論文を出版した他、アメリカ鉱物学会フェローの受賞1件があった。Activity平成30年度までに開発・実証計算を進めてきた計算手法を用いて、特に以下の研究を重点的に実施する。用い、マントル-核間の水及び水素の分配を制約する。基づき、下部マントル鉱物の格子熱伝導率に対する鉄固溶効果を定量決定する。より内核物質を制約し、内核の成長をモデル化する。よる地球ダイナモへの影響についてモデル化する。5高密度化学不均質に注目し核-マントル境界に存在する超低速度層の進化をモデル化する。地震波速度異常を整合的に説明する。他の計画研究と連携しながら核-マントル物質の熱化学的性質や元素挙動、核-マントル物質のレオロジー特性を解明し、本研究や他の計画研究から得られた物性データを用いた連続体シミュレーションからマントル最下部領域(D”層)や内核の異方性に関する最新の観測結果の解釈を進める。(水、二酸化炭素)の総量及び分布、3それらの形成・進化過程について、物質科学とダイナミクスの知見を統合し、包括的制約を与える。これらの研究を効率的に推進するために計2回、班会議を開催し、状況の確認及び情報交換を行い、研究者間の連携をさらに高度化するとともに、研究項目A02やA03が開催する合同班会議等に参加し分野間連携についてもさらなる促進を図る。(IUGG)、アメリカ地球物理学連合(AGU)などの国内外の学会において発表するとともに、随時論文化し研究成果を積極的に公表する。