2026/07/10 更新

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サカイ　フミヤ
坂井　郁哉
SAKAI FUMIYA
所属
理学院 研究員
職名
研究員
連絡先
メールアドレス
ホームページ
https://fsakai1997.github.io/fumiyasakai.github.io/
外部リンク

学位

  • 博士(理学) （ 2026年3月   東京大学 ）

研究分野

  • 自然科学一般 / 固体地球科学  / 高圧地球科学

学歴

  • 東京大学   大学院理学系研究科博士課程   地球惑星科学専攻

    2023年4月 - 2026年3月

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    国名： 日本国

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  • 東京大学   大学院数理学系研究科修士課程   地球惑星科学専攻

    2021年4月 - 2023年3月

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    国名： 日本国

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  • 東京大学   理学部   地球惑星物理学科

    2019年4月 - 2021年3月

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    国名： 日本国

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経歴

  • 東京科学大学   理学院地球惑星科学系   研究員(学振PD)

    2026年4月 - 現在

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    国名：日本国

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  • 公益財団法人高輝度光科学研究センター   JASRI奨励研究生

    2023年9月 - 2026年3月

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    国名：日本国

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  • 独立行政法人日本学術振興会   特別研究員   DC1

    2023年4月 - 2026年3月

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    国名：日本国

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論文

  • Measurements of Liquid FeS Density Under Martian Core Conditions: Constraint on Core Density Profile 査読 国際誌

    Fumiya Sakai, Kei Hirose, Shunpei Yokoo, Suyu Fu

    Journal of Geophysical Research: Planets   131 ( 6 )   2026年6月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Geophysical Union (AGU)  

    Abstract

    The observed large density deficit of the Martian core indicates the presence of large amounts of light elements, and sulfur has been believed to be the dominant one. However, the equation of state (EoS) for liquid Fe‐S has not been well constrained. Earlier experiments examined the liquid Fe‐S density below 8 GPa, much lower than the Mars' core pressure range. Here, the density of liquid FeS was determined based on synchrotron X‐ray diffraction (XRD) measurements at 25–55 GPa and 2,320–3,260 K in a laser‐heated diamond‐anvil cell. We employed a recently developed analytical method that enables density derivation from diffuse scattering signals in XRD data observed in a limited range of diffraction angles. The EoS of liquid FeS obtained in the present experiments exhibits higher compressibility and smaller thermal expansivity under Martian core conditions than the extrapolations of earlier experimental results. We calculated the density of liquid Fe‐S with a composition between Fe and FeS from those of these end‐member liquids considering non‐ideal mixing. When sulfur is a single light element, the observed mean core density requires 17–24 wt% S and 23–34 wt% S for two distinct thermal structures, hot‐ and cold‐core models, respectively.

    DOI： 10.1029/2025je009596

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    その他リンク： https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1029/2025JE009596

  • Melting phase relations in Fe-FeS under Martian core pressures: Crystallization of Fe12S7 at the inner core? 査読

    Fumiya Sakai, Kei Hirose

    Earth and Planetary Science Letters   675   119785 - 119785   2026年2月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.epsl.2025.119785

    Web of Science

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  • Partitioning of silicon and sulfur between solid and liquid iron under core pressures: Constraints on Earth's core composition 査読

    Fumiya Sakai, Kei Hirose, Guillaume Morard

    Earth and Planetary Science Letters   624   2023年12月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.epsl.2023.118449

    Web of Science

    Scopus

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  • Melting experiments on Fe-C-O to 200 GPa; liquidus phase constraints on core composition 査読

    F. Sakai, K. Hirose, K. Umemoto

    Geochemical Perspectives Letters   22   1 - 4   2022年5月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：European Association of Geochemistry  

    DOI： 10.7185/geochemlet.2218

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  • Fe-H melting curve below 3 GPa: Implications for hydrogen in the lunar core

    Jun Takeshita, Kei Hirose, Suyu Fu, Fumiya Sakai, Koutaro Hikosaka

    2026年4月

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    It has been assumed that hydrogen is negligibly incorporated into core-forming metals below $\sim$3 GPa, and therefore the presence of hydrogen in iron cores of small terrestrial bodies including the moon has not been considered. Here we performed high-pressure melting experiments on the Fe-H system under H$_2$-saturated conditions, combined with synchrotron X-ray diffraction (XRD) measurements. Results demonstrate substantial depression of the Fe-H melting curve compared to that for Fe at 1.0-3.3 GPa, indicating that hydrogen is incorporated into liquid iron even at low pressures less than 1 GPa and the solubility is enhanced with increasing pressure. Based on the density of liquid Fe-H derived from diffuse scattering signal in XRD data, we found that the solubility of hydrogen in liquid iron is about 0.9 wt% at 3.6 GPa and likely enhanced to 1.2 wt% at 5 GPa corresponding to lunar core conditions. The 1.2 wt% H causes 9 % density reduction, which might fully explain the observed density deficit of the lunar core with respect to iron, depending on the density estimate from seismological data.

    arXiv

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    その他リンク： https://arxiv.org/pdf/2604.12222v1

  • Pressure-induced changes in the coordination environments and spin states of manganese, cobalt, nickel, and molybdenum in basaltic glasses

    Keisuke Ozawa, Kei Hirose, Yoshio Takahashi, Fumiya Sakai, Nozomu Hiraoka, Hirofumi Ishii, Naomi Kawamura, Tetsuo Irifune

    Geochimica et Cosmochimica Acta   2026年4月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.gca.2026.03.052

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  • Hydrogen in the Earth's Outer Core From Density Measurements of Liquid Fe-H up to 102 GPa and 4,100 K 査読

    Suyu Fu, Kei Hirose, Shunpei Yokoo, Fumiya Sakai, Kenta Oka

    Journal of Geophysical Research: Solid Earth   130 ( 10 )   e2025JB031934   2025年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1029/2025JB031934

    Web of Science

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  • Formation of Iron-Helium Compounds under High Pressure 査読

    Haruki Takezawa, Han Hsu, Kei Hirose, Fumiya Sakai, Suyu Fu, Hitoshi Gomi, Shiro Miwa, Naoya Sakamoto

    Physical Review Letters   134 ( 8 )   2025年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1103/PhysRevLett.134.084101

    Web of Science

    arXiv

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    その他リンク： http://arxiv.org/pdf/2405.11810v1

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MISC

  • 高校生向け天文学実習「銀河学校2021」オンライン実施報告

    大島由佳, 坂井郁哉, 宮田隆志, 吉井譲, 高橋英則, 新納悠, 森 由貴, 他銀河学校, スタッフ,サイエンスステーション

    日本天文学会年会講演予稿集   2022 ( 春季 )   234 - 234   2022年2月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）  

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  • 高校生向け天文学実習「銀河学校」のオンライン実施報告

    坂井郁哉, 丹羽佑果, 大島由佳, 宮田隆志, 吉井譲, 大澤亮, 高橋英則, 森由貴, 他銀河学, スタッフ, サイエンスステーション

    日本天文学会年会講演予稿集   2021 ( 春季 )   260 - 260   2021年2月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）  

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  • Galaxy School (“Ginga-Gakko”)––The Longest-Established Astronomical Research Program for High School Students in Japan

    Sakai, F, Taniguchi, D, Yusa, S, Miyata, T, Yoshii, Y, Mori, Y, Kobayashi, N, Science Station

    152 - 153   2018年6月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（国際会議プロシーディングズ）  

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  • The Activities of Science Station in Japan

    Taniguchi, D, Sakai, F, Yusa, S, Miyata, T, Yoshii, Y, Science Station

    Proceedings Communicating Astronomy with the Public Conference 2018   148   2018年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（国際会議プロシーディングズ）  

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講演・口頭発表等

  • Mutual solubility of silicon and oxygen in Fe-Si-O liquids constrained by machine learning molecular dynamics simulations

    Fumiya Sakai, Razvan Caracas, Kei Hirose

    JpGU-AGU Joint Meeting 2026  2026年5月 

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    開催年月日： 2026年5月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • X線回折測定による火星の外核・内核の組成推定

    坂井 郁哉

    第12回愛媛大学先進超高圧科学研究拠点(PRIUS)シンポジウム  2026年3月 

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    開催年月日： 2026年3月

    記述言語：日本語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

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  • Machine Learning Molecular Dynamics Simulations of Crystallization in Fe-Si-O Liquids 招待

    Fumiya Sakai, Razvan Caracas, Kei Hirose

    4th Onsen Workshop: Formation and Chemical Composition of Cores  2025年10月 

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    開催年月日： 2025年10月

    記述言語：英語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（指名）  

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  • Solid-Liquid Partitioning Behavior of Silicon and Hydrogen in the Fe-Si-H System under High Pressures: Constraints from XRD and Cryo-SIMS

    Fumiya Sakai, Naoya Sakamoto, Kei Hirose, Hisayoshi Yurimoto

    29th International Conference on High Pressure Science and Technology (AIRAPT-29)  2025年9月 

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    開催年月日： 2025年9月 - 2025年10月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • Pressure-induced changes in the local structure and spin states of Mn, Fe, Co, Ni, and Mo in basaltic glasses

    Keisuke Ozawa, Kei Hirose, Yoshio Takahashi, Fumiya Sakai, Nozomu Hiraoka, Hirofumi Ishii, Naomi Kawamura, Tetsuo Irifune

    29th International Conference on High Pressure Science and Technology (AIRAPT-29)  2025年10月 

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    開催年月日： 2025年9月 - 2025年10月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • X線回折測定による火星コア条件下における液体FeSの密度決定 招待

    坂井 郁哉

    特定放射光施設シンポジウム 2025  2025年9月 

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    開催年月日： 2025年9月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • Density of liquid FeO and thermodynamic modeling of Fe-FeO melting phase relations at high pressure 招待

    Shunpei Yokoo, Koichiro Umemoto, Kei Hirose, Fumiya Sakai, Suyu Fu

    Japan Geoscience Union Meeting 2025 (JpGU2025)  2025年5月 

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    開催年月日： 2025年5月

    記述言語：英語  

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  • Determination of liquid FeS density under Martian core conditions by X-ray diffraction measurements

    Fumiya Sakai, Kei Hirose, Shunpei Yokoo, Suyu Fu

    Japan Geoscience Union Meeting 2025 (JpGU2025)  2025年5月 

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    開催年月日： 2025年5月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Fe-FeO Melting Phase Relations at Earth’s Core Conditions Obtained by Combining Multiple Approaches

    Shunpei Yokoo, Koichiro Umemoto, Kei Hirose, Fumiya Sakai, Suyu Fu

    American Geophysical Unions Annual Meeting 2024 (AGU24)  2024年12月 

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    開催年月日： 2024年12月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • Iron-Helium Compounds Synthesized under High Pressure: Helium in the Planetary Cores?

    Haruki Takezawa, Han Hsu, Kei Hirose, Fumiya Sakai, Suyu Fu, Shiro Miwa, Naoya Sakamoto

    American Geophysical Unions Annual Meeting 2024 (AGU24)  2024年12月 

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    開催年月日： 2024年12月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • Dynamically Stable Iron-Helium Compounds (FeHex) under high pressure

    Han Hsu, Haruki Takezawa, Kei Hirose, Fumiya Sakai, Suyu Fu, Hitoshi Gomi

    American Geophysical Unions Annual Meeting 2024 (AGU24)  2024年12月 

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    開催年月日： 2024年12月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • Liquid Density of FeS under Martian Core Conditions

    Fumiya Sakai, Kei Hirose, Shunpei Yokoo, Suyu Fu

    American Geophysical Unions Annual Meeting 2024 (AGU24)  2024年12月 

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    開催年月日： 2024年12月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • メタンの高温高圧での相転移と液相密度

    竹下 潤, 彦坂 晃太郎, 坂井 郁哉, 廣瀬 敬

    第65回高圧討論会  2024年11月 

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    開催年月日： 2024年11月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 火星コア圧力下におけるFe-FeS状態図の決定─Fe12S7内核の可能性─ 招待

    坂井 郁哉, 廣瀬 敬

    SPring-8 シンポジウム 2024  2024年9月 

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    開催年月日： 2024年9月

    記述言語：日本語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（指名）  

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  • High-Pressure Experiments on Fe3S2 and Fe2S and the Phase Diagram of the Fe-FeS System under Martian Core Conditions

    Fumiya Sakai, Kei Hirose

    Japan Geoscience Union Meeting 2024 (JpGU2024)  2024年5月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Possible Crystallization of Fe12S7 at the Martian Inner Core

    Fumiya Sakai, Kei Hirose

    Earth and Planets Origin and Evolution Workshops 2024  2024年5月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • S-rich Sulfide Fe12S7 may Crystallize in Martian Core

    Fumiya Sakai, Kei Hirose, Hitoshi Gomi, Nozomu Hiraoka

    American Geophysical Unions Annual Meeting 2023 (AGU23)  2023年12月 

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    開催年月日： 2023年12月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Liquid Density of Fe-H Alloys in Earth’s Outer Core

    Suyu Fu, Kei Hirose, Shunpei Yokoo, Fumiya Sakai

    American Geophysical Unions Annual Meeting 2023 (AGU23)  2023年12月 

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    開催年月日： 2023年12月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • Inner Core Crystallization Constrains the Core Composition 招待

    Fumiya Sakai, Kei Hirose

    Workshop: From Disks to Planets: Formation and Early Evolution  2023年10月 

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    開催年月日： 2023年10月

    記述言語：英語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（指名）  

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  • Solid-Liquid Partitioning in the Fe-Si-S System to the Core Pressure Range

    Fumiya Sakai, Kei Hirose, Shunpei Yokoo

    23rd General Meeting of the International Mineralogical Association (IMA2022)  2022年7月 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Fe3S2 組成のコア圧力下その場 XRD 測定と Fe12S7の状態方程式の決定

    坂井 郁哉, 廣瀬 敬

    第63回高圧討論会  2022年12月 

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    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • Melting Experiments on the Fe-C-O Ternary System Under Core Pressure

    Fumiya Sakai, Kei Hirose

    日本地球惑星科学連合2021年大会  2021年6月 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 高校生向け天文学実習「銀河学校 2021」オンライン実施報告

    大島由佳, 坂井郁哉, 宮田隆志, 吉井譲, 高橋英則, 新納悠, 森 由貴, 他銀河学校2021スタッフ, サイエンスステーション

    日本天文学会2022 年春季年会  2022年3月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • The Activities of Science Station in Japan

    Taniguchi, D, Sakai, F, Yusa, S, Miyata, T, Yoshii, Y, Science Station

    Communicating Astronomy with the Public (CAP) 2018 in Fukuoka  2018年3月 

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    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • 高校生向け天文学実習「銀河学校」のオンライン実施報告

    坂井郁哉, 丹羽佑果, 大島由佳, 宮田隆志, 吉井譲, 大澤亮, 高橋英則, 森由貴, 他銀河学校2020スタッフ, サイエンスステーション

    日本天文学会2021年春季年会  2021年3月 

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    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Galaxy School (“Ginga-Gakko”)––The Longest-Established Astronomical Research Program for High School Students in Japan

    Sakai, F, Taniguchi, D, Yusa, S, Miyata, T, Yoshii, Y, Mori, Y, Kobayashi, N, Science Station

    Communicating Astronomy with the Public (CAP) 2018 in Fukuoka  2018年3月 

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    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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受賞

  • SPring-8大学院生課題優秀研究賞

    2026年4月   高輝度光科学研究センター   ⾼圧その場X線回折実験による⽕星コアの構造解明

    坂井 郁哉

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  • 東京大学大学院理学系研究科研究奨励賞（博士）

    2026年3月   東京大学  

    坂井 郁哉

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  • AIRAPT-29 Student Poster Award

    2025年10月   International Association for the Advancement of High Pressure Science and Technology (AIRAPT)  

    Fumiya Sakai

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  • FE優秀賞

    2025年8月   東京大学大学院 宇宙地球フロンティア国際卓越大学院(IGPEES)プログラム  

    坂井 郁哉

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  • 日本地球惑星科学連合2025年大会 学生優秀発表賞

    2025年7月   公益社団法人日本地球惑星科学連合  

    坂井 郁哉

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    受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国：日本国

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  • 日本地球惑星科学連合2024年大会 学生優秀発表賞

    2024年7月   公益社団法人日本地球惑星科学連合  

    坂井 郁哉

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    受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国：日本国

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  • QE優秀賞

    2023年3月   東京大学大学院 宇宙地球フロンティア国際卓越大学院(IGPEES)プログラム  

    坂井 郁哉

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  • 東京大学大学院理学系研究科研究奨励賞（修士）

    2023年3月   東京大学  

    坂井 郁哉

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  • 日本地球惑星科学連合2021年大会 学生優秀発表賞

    2021年7月   公益社団法人日本地球惑星科学連合  

    坂井 郁哉

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    受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国：日本国

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  • 東京大学大学院理学系研究科学修奨励賞（学部）

    2021年3月   東京大学  

    坂井 郁哉

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 高圧実験による火星の熱進化の解明とダイナモ仮説の検証

    研究課題/領域番号：26KJ0116  2026年4月 - 2029年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    坂井 郁哉

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    配分額：3510000円 （ 直接経費：2700000円 、 間接経費：810000円 ）

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  • ダイヤモンドセルを用いた高温高圧実験による火星コアの構造解明

    研究課題/領域番号：23KJ0725  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    坂井 郁哉

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    配分額：3000000円 （ 直接経費：3000000円 ）

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その他

  • 高等学校教諭一種免許状(理科)

    2021年3月

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  • 気象予報士資格

    2019年3月

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