精密構造解析によるキンク形成・強化のメカニズム解明
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- 阿部 英司
- 研究代表者
- 東京大学
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- 波多 聡
- 研究分担者/共同研究者
- 九州大学
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- Stefanus Harjo
- 研究分担者/共同研究者
- 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
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- 相澤 一也
- 研究分担者/共同研究者
- 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
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- 上椙 真之
- 研究分担者/共同研究者
- 公益財団法人高輝度光科学研究センター
研究課題情報
- 体系的番号
- JP18H05479 (JGN)
- 助成事業
- 科学研究費助成事業
- 資金配分機関情報
- 日本学術振興会(JSPS)
科研費情報
- 研究課題/領域番号
- 18H05479
- 研究種目
- 新学術領域研究(研究領域提案型)
- 配分区分
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- 補助金
- 審査区分/研究分野
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- 理工系
- 研究機関
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- 東京大学
- 研究期間 (年度)
- 2018-06-29 〜 2023-03-31
- 研究課題ステータス
- 完了
- 配分額*注記
- 162,760,000 円 (直接経費: 125,200,000 円 間接経費: 37,560,000 円)
研究概要
最先端計測法を駆使したマルチスケール精密解析により，金属・高分子・セラミックスのミルフィーユ材料・キンク変形材料の原子構造，電子状態，転位・回位等の格子欠陥，格子ひずみ，キンク３次元形態などを系統的に解明した。本研究で実験的に得たミクロ因子等の知見を領域内で横断的に共有しながら，公募研究者や若手を中心とする活発な異分野間連携研究を多数展開することで，キンク強化解明の鍵となるいくつかの顕著な成果へと結びつけることに成功した。特に，計算機シミュレーションとの効果的連携により，Mg合金やポリエチレンの材料強化機構を原子・分子レベルで明らかにすることができた。
硬質層と軟質層から成るミルフィーユ材料のキンク強化現象について，最先端計測法を駆使した構造科学の観点から金属・高分子・セラミックスの３大材料について様々な新知見を得たことは，従来の転位論のみに基づく材料強化の考え方に大きな一石を投ずるものである。本研究が明らかにした「キンク変形は微視的な破壊｛クラック・ボイド）をもたらさない」という事実は，キンク強化を新しい材料設計指針として積極展開するきっかけとなることが期待される。さらに本研究は，最先端の電子顕微鏡や大型量子線計測の効果的な連携によって学術に新たな展開がもたらされることを示しており，これは材料科学分野にとどまらない波及効果を持つ。
