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金属ガラスの電子線照射誘起相転移とナノコンポジット組織制御

研究課題

研究課題/領域番号 18029016
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

馬越 佑吉  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00029216)

研究分担者 永瀬 丈嗣  大阪大学, 大学院・工学研究所, 助教 (50362661)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2007年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2006年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード金属ガラス / 電子線照射 / 結晶化 / アモルファス化 / ナノ結晶 / ナノコンポジット / 電子顕微鏡 / 超高圧電子顕微鏡 / 金属アモルファス / 組織制御 / 相転移
研究概要

金属結晶に電子線を照射すると、電子の弾き出し効果により空孔と格子間原子からなるフレンケルペアが形成され、ある種の金属間化合物はアモルファス化する。一方、金属ガラスに電子線照射を行うと、Free volumeが形成され、ある種の金属ガラスはナノ結晶化する。本研究では、各種金属ガラスについて電子線照射誘起アモルファス化・結晶化について調べ、電子線照射誘起相転移で形成する相の構造・形態と相転移の支配因子を明らかにした。
電子線照射誘起ナノ結晶化の発現については、(1)アモルファス相熱的安定性の指標である結晶化温度T_x、過冷液体域の大きさΔT_xおよびガンマパラメーターγの増加に伴い、アモルファス相の照射に対する安定性は増加する、(2)ケミカルミキシングエンタルピーΔH_chem、が負に大きくなるあるいはミスマッチエントロピーS_σ/K_Bが正に大きくなるほどアモルファス相の照射に対する安定性は増加する、という一般則が見出された。また、ナノ結晶化の相選択は、(1)ΔH_chemが大きく負の値を示すナノ準結晶形成系合金では特異な相選択を示す、(2)強い照射温度依存性がある、という一般則が見出された。実験結果の集約・データベース化により得られた知見を用いて、Fe-Nd-B系金属ガラス合金に適切な電子線照射を行う事により、1マイクロメーターオーダーのナノコンポジット型磁石を、金属ギラスマトリックス中に作製する事に成功した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Nano-Crystallization and Stability of an Amorphous Phase in Fe-Nd-B Alloy under 2.0MeV Electron Irradiation2008

    • 著者名/発表者名
      T., Nagase・A., Nino・Y., Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 49

      ページ: 265-274

    • NAID

      10021144036

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase Stability of an Amorphous Phase against Electron Irradiation Indused Crystallization in Fe-Based Metallic Glasses2007

    • 著者名/発表者名
      T., Nagase・A., Nino・Y., Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48

      ページ: 1340-1349

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Irradiation Induced Phase Transformation in Fe-Nd-B Alloys2007

    • 著者名/発表者名
      A., Nino・T., Nagase・Y., Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48

      ページ: 1659-1664

    • NAID

      130004453619

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Irradiation Induced Crystallization Behavior in Zr_<66.7>M_<33.3> (M=Cu, Ni, Pd) Metallic Glasses2007

    • 著者名/発表者名
      Y., Umakoshi・T., Nagase・T., Hosokawa
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48

      ページ: 1644-1650

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Irradiation Induced Crystal-to-Amorphous-to-Crystal Transition in Some Metallic Glasses2007

    • 著者名/発表者名
      T., Nagase・A., Nino・T., Hosokawa・Y., Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48

      ページ: 1651-1658

    • NAID

      130004453618

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique nano-crystalline structure formation in Zr-Pd metallic glass by electron irradiation technique2007

    • 著者名/発表者名
      Y., Umakoshi・T., Nagase・T., Hosokawa
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 561-565

      ページ: 1407-1412

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pinpoint nano-crystallization and magnetization in Fe-Nd-B metallic glass by electron irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      T., Nagase・A., Nino・Y., Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 561-565

      ページ: 1402-1406

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced phase transformation of supercooled liquid and amorphous phases in Zr_<66.7>Cu_<33.3> metallic glass2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Umakoshi, T.Nagase
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A 449-451巻・25号

      ページ: 605-608

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] In-situ observation of solid state amorphization in Nd_2Fe_<14>B intermetallic compounds by electron irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, A.Nino, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A 449-451巻・25号

      ページ: 1111-1114

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced crystallization of supercooled liquid in Zr based alloys2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48巻・2号

      ページ: 151-157

    • NAID

      10018508575

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced nano-crystallization in Zr_<66.7>Ni_<33.3> amorphous alloy and Zr_<60>Al_<15>Ni_<25> metallic glass2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, M.Nakamura, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Intermetallics 15巻・2号

      ページ: 211-224

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced crystallization and amorphizaton in Fe_<77>Nd_<4.5>B_<18.5> metallic glass2007

    • 著者名/発表者名
      A.Nino, T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A 449-451巻・25号

      ページ: 1115-1118

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Deformation behavior of Zr_<60.0>Al_<15.0>Ni_<25.0> metallic glass2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Umakoshi, T.Nagase, M.Nakamura
    • 雑誌名

      Intermetallics 14巻・8-9号

      ページ: 1079-1084

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Solid state amorphization and crystallization in Zr_<66.7>Pd_<33.3> metallic glass2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, T.Hosokawa, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Intermetallics 14巻・8-9号

      ページ: 1027-1032

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation of Nanocrystalline Globules and Metallic Glass in Fe_<70-x>Cu_xZr_<10>B_<20> (x=0〜70) Alloys2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, A.Yokoyama, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47巻・6号

      ページ: 1105-1114

    • NAID

      10017412696

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron-Irradiation Induced Phase Transformation of Amorphous, Supercooled Liquid and Crystalline Phases in Zr_<66.7>Cu_<33.3> Metallic Glass2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47巻・6号

      ページ: 1469-1479

    • NAID

      10018160299

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase transformation in Fe_<81.0>Zr_<9.0>B_<10.0> metallic glass during thermal annealing and electron irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      ISIJ international 46巻・9号

      ページ: 1371-1380

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron Irradiation Induced Phase Transition in Nd_2Fe_<14>B Alloy2006

    • 著者名/発表者名
      A.Nino, T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47巻・7号

      ページ: 1762-1768

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of crystallization behavior on the oxidation resistance of a Zr-Al-Cu metallic glass below the crystallization temperature2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Wu, T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids 352巻・28-29号

      ページ: 3015-3026

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Difference in electron irradiation induced crystallization among Zr_<66.7>M_<33.3> (M=Cu, Ni, Pd) metallic glasses

    • 著者名/発表者名
      Y.Umakoshi, T.Nagase, T.Hosokawa
    • 雑誌名

      Materials Transactions (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase stability of an amorphous phase against electron irradiation induced crystallization in Fe-based metallic glasses

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, A.Nino, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions (in press)

    • NAID

      10019486485

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron Irradiation Induced Crystal-to-amorphous -to-crystal transition in some metallic glasses

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, T.Hosokawa, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions (in press)

    • NAID

      130004453618

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced phase transition of an amorphous phase and f.c.c. solid solutions in Zr_<66.7>Pd_<33.3> metallic glass

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, T.Hososkawa, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Metallurgical Materials Transactions, A (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced phase transformation in Fe-Nd-B alloys

    • 著者名/発表者名
      A.Nino, T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions (in press)

    • NAID

      130004453619

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Phase stability of crystalline and amorphous phases and formation of nanostructure in Zr-Pd and Zr-Pt alloys under electron irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      Y., Umakoshi・T., Nagase・T., Hosokawa
    • 学会等名
      MRS-2007 Fall Meeting (Materials Research Society Symposium 2007 Fall Meeting)
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2007-11-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Zr-based metallic glass wire for biomedical application2007

    • 著者名/発表者名
      T., Nagase・K., Kinoshita・Y., Umakoshi
    • 学会等名
      MRS-2007 Fall Meeting (Materials Research Society Symposium 2007 Fall Meeting)
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2007-11-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Unique nano-crystalline structure formation in Zr-Pd metallie glass by electron irradiation technique2007

    • 著者名/発表者名
      Y., Umakoshi・T., Nagase・T., Hosokawa
    • 学会等名
      PRICM6 (The Sixth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing)
    • 発表場所
      Jeji, Korea
    • 年月日
      2007-11-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Pinpoint nano-crystallization and magnetization in Fe-Nd-B metallic glass by electron irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      T., Nagase・A., Nino・Y., Umakoshi
    • 学会等名
      PRICM6 (The Sixth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing)
    • 発表場所
      Jeji, Korea
    • 年月日
      2007-11-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 固相アモルフアスず因象その場観察2007

    • 著者名/発表者名
      永瀬丈嗣, 馬越佑吉, 仁野章弘
    • 学会等名
      第141回日本金属学会講演大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2007-09-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Zr_<66.7>Pd_<33.3>金属ガラスの照射誘起相転移温度依存性2007

    • 著者名/発表者名
      永瀬丈嗣, 馬越佑吉, 仁野章弘
    • 学会等名
      第141回日本金属学会講演大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2007-09-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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