KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 00371138

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1. 超秩序構造物質のマクロスケール物性と局所電子状態の計測

計画研究

研究種目	学術変革領域研究(A)
審査区分	学術変革領域研究区分(Ⅱ)
研究機関	国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
研究代表者	石川毅彦国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授
研究期間 (年度)	2020-11-19 – 2025-03-31交付
キーワード	超秩序構造 / 光電子ホログラフィー / ドーパント構造 / 超高温融体 / 非晶質構造 / 高温融体 / 非晶質材料 / 機能性材料 / 微小重力物性計測 / 電子状態計測 / 原子配列計測 / 硬X線ホログラフィー
研究開始時の研究の概要	本研究は、機能材料に存在する「超秩序構造」を対象として、マクロスケールの精密な物性測定及びX線ホログラフィーを利用したミクロな測定（原子配列計測と電子構造の同時計測）を行い、マクロ／ミクロの両面からの計測を通じて構造と機能性発現機構の関係を明らかにするものである。マクロ物性測定においては、国際宇宙ス ...
研究実績の概要	本研究は、機能材料に存在する「超秩序構造」を対象として、マクロスケールの精密な物性測定及びX線光電子ホログラフィーを利用したミクロな測定（原子配列計測と電子構造の同時計測）を行い、マクロ／ミクロの両面からの計測を通じて構造と機能性発現機構の関係を明らかにするものである。
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している
研究領域	超秩序構造が創造する物性科学

この課題の研究成果物	雑誌論文 (27件うち国際共著 17件、査読あり 27件、オープンアクセス 13件) 学会発表 (5件うち国際学会 1件、招待講演 5件) 図書 (1件)

2. 超秩序構造科学のプラットフォームの構築による総括と研究支援

総括班

研究種目	学術変革領域研究(A)
審査区分	学術変革領域研究区分(Ⅱ)
研究機関	名古屋工業大学
研究代表者	林好一名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授
研究期間 (年度)	2020-11-19 – 2025-03-31交付
キーワード	超秩序構造 / 欠陥 / アモルファス / 原子分解能ホログラフィー / 量子ビーム / 複合欠陥 / ガラス / PDF解析 / トポロジー解析 / 逆モンテカルロ法 / 局所構造 / 微小重力実験
研究開始時の研究の概要	総括班は、領域代表以下１０名のメンバーから構成され、７つの役割分担を有する。学術変革領域「超秩序構造が創造する物性科学」を効果的に運営するために、研究成果、若手育成、海外展開などの観点から最良の方針を決定する。６つの計画研究グループの連携を促進し、三つの研究項目を試料班A01→手法班A02→理論班A ...
研究実績の概要	2023年4月22日の初回を皮切りに、合計8回の総括班会議を行った。主な議題は、研究方針の策定、3ヶ月毎の報告書(計画班・公募班両方)に基づいた研究進捗のチェック、「若手の学校」などの各種イベントの立案である。主イベントとしては、2023年11月17～18日に第6回成果報告会を東京大学において、また ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している
研究領域	超秩序構造が創造する物性科学

この課題の研究成果物	国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (32件うち国際共著 26件、査読あり 31件、オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件うち国際学会 3件、招待講演 11件) 図書 (1件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (5件)

3. 静電浮遊法を利用した高温融体の定圧比熱温度依存性の計測

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分19020:熱工学関連
研究機関	国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
研究代表者	石川毅彦国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31完了
キーワード	無容器プロセッシング / 高温融体 / 熱物性計測 / 定圧比熱 / 輻射率 / 偏光計測 / 浮遊
研究成果の概要	本研究では、静電浮遊炉内に浮遊溶融する直径2mm程度の高温融体（球状）にレーザーを当て、反射光の偏光情報から試料の輻射率を算出する方法を確立する。既設の定圧比熱測定法等を組み合わせて、幅広い温度範囲での測定が可能となる。薄膜技術の進展に伴って安価なエリプソメータ（偏光計）が入手可能となり、これを用い ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (3件うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

4. 回転法を利用した高温高粘性浮遊試料の表面張力・粘性係数計測

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	熱工学
研究機関	独立行政法人宇宙航空研究開発機構
研究代表者	石川毅彦独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2015-03-31完了
キーワード	表面張力 / 粘性係数 / 高温融体 / 浮遊 / 液滴ダイナミクス / 高粘性
研究成果の概要	金属ガラスなど粘性の高い融体の表面張力及び粘性係数を無容器状態で測定する方法を確立する研究である。浮遊試料を回転させ、遠心力による形状変化を高速度カメラを用いて詳細に観察することにより、これらの物性計測法の確立を試みた。表面張力については、軸対称から非軸対称への形状変化が理論通りに起こることを確認し ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (5件うち査読あり 5件、謝辞記載あり 2件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) 備考 (3件)

5. 加圧式静電浮遊法による高融点酸化物融体の熱物性計測システムの構築

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	熱工学
研究機関	独立行政法人宇宙航空研究開発機構
研究代表者	石川毅彦独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授
研究期間 (年度)	2009 – 2011完了
キーワード	熱物性 / 高温融体 / 無容器プロセッシング / 密度 / 表面張力 / 粘性係数
研究概要	本研究は、高真空静電浮遊炉を用いた高温融体熱物性計測システムを加圧ガス環境下へ拡張し、高温酸化物融体の計測システムを構築するものである。10気圧の加圧型浮遊炉を開発し、酸化物融体の安定浮遊及び熱物性測定を試みた。高温試料周囲のガスが試料位置検出に影響を与えることや、試料の帯電特性が温度上昇に伴って変 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (17件うち査読あり 16件) 学会発表 (6件) 備考 (4件)

6. 過冷却液体からの凝固過程における原子ダイナミクスの解明

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	金属生産工学
研究機関	芝浦工業大学
研究代表者	正木匡彦芝浦工業大学, 工学部, 准教授
研究期間 (年度)	2007 – 2009完了
キーワード	レビテーション / 原子ダイナミクス / 液体構造 / 高温融体 / 微小重力
研究概要	金属や半導体材料を融解したのちに冷却すると、ある条件では融点以下に冷却された過冷却液体状態が実現する。この過冷却液体状態を経由して材料を凝固させることにより、アモルファス相など通常の凝固プロセスでは見られない特異な凝固相が現れる。本研究は、静電場レビテーション法、放射光による高エネルギーX線回折等を ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (5件うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 図書 (2件)

7. 静電浮遊法を利用した高温融体熱物性計測システムの構築

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	熱工学
研究機関	独立行政法人宇宙航空研究開発機構
研究代表者	石川毅彦独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授
研究期間 (年度)	2006 – 2008完了
キーワード	高温融体 / 密度 / 表面張力 / 粘性係数 / 電気伝導率 / 定圧比熱 / 静電浮遊 / 無容器処理
研究概要	本研究は、容器を用いた通常の方法では測定が困難な高温融体の熱物性値をクーロン力による浮遊法(静電浮遊法)を用いて無容器状態で測定するシステムを構築するものである。本研究により、粘性係数測定および電気伝導率測定に関する高精度化を達成し、定圧比熱測定のための放射率測定システムを構築した。また、本システム ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (20件うち査読あり 17件) 学会発表 (17件) 図書 (1件) 備考 (1件)

8. 放射光および静電場試料浮遊法を用いた過冷却金属液体の非弾性X線散乱の研究

研究課題

研究種目	萌芽研究
研究分野	金属物性
研究機関	独立行政法人宇宙航空研究開発機構
研究代表者	正木匡彦独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 助手
研究期間 (年度)	2005 – 2006完了
キーワード	過冷却液体 / X線非弾性散乱 / 静電浮遊法 / 液体構造 / 非弾性X線散乱 / レビテーション / 高輝度放射光
研究概要	過冷却液体状態においては、原子の平均運動エネルギーを平衡状態の液体よりも1割から2割程度小さくすることが可能であるため、原子間の相関をより顕在化させて液体に内在する時空構造を詳細に観察することが可能である。近年、種々の液滴浮遊法(たとえば静電場法、電磁誘導法やガス流法など)が液体構造解析に応用されて ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (2件)

9. 超音波可視化法による低Pr数流体液柱マランゴニ対流の遷移現象の解明

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	流体工学
研究機関	独立行政法人宇宙航空研究開発機構
研究代表者	依田眞一独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 教授
研究期間 (年度)	2005 – 2006完了
キーワード	数値解析 / 低Pr数流体 / ハーフゾーン液柱 / マランゴニ対流 / 振動型マランゴニ対流 / 臨界条件 / POD解析 / 低Pr流体 / 低プラントル数流体 / 溶融金属 / 超音波可視化法 / 振動流 / 流体不安定性 / モード構造
研究概要	低プラントル数流体の液柱マランゴニ対流について実験および数値解析による研究を実施した。実験においては、溶融錫を用いた対流の観察を行い、これまで解析により予測されていた軸対称定常流から非軸対称定常流の遷移現象を初めて捉えることに成功した。また、更に対流の駆動力を大きくした場合に振動流へと遷移した。振動 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (10件)

10. 高高度気球を用いた微小重力実験装置の開発

研究課題

研究種目	学術創成研究費
研究機関	独立行政法人宇宙航空研究開発機構
研究代表者	橋本樹明独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部宇宙探査工学研究系, 教授
研究期間 (年度)	2004 – 2008完了
キーワード	微小重力 / 科学観測用気球 / ドラッグフリー / 制御工学 / 科学観測気球 / 流体力学 / 空気吸い込み式エンジン / 姿勢決定 / GPS / 流体工学 / エアーブリージングエンジン / 微小重力実験 / 超音速 / ガスジェット / レーザ変位センサ
研究概要	数十秒間の微小重力環境を中程度のコストで実現する手段として、高高度気球から微小重力実験装置を落下させ、自由落下中に微小重力実験を実施するシステムを開発した。飛翔実験にて10^<-4>G以下の微小重力環境を約35秒間実現し、今後の定常的運用に目処を立てた。

この課題の研究成果物	雑誌論文 (43件うち査読あり 30件) 学会発表 (49件) 備考 (14件) 産業財産権 (2件)

11. 完全無容器処理による球状高品質バルク酸化物単結晶の超高速育成に関する研究

研究課題

研究種目	萌芽研究
研究分野	無機材料・物性
研究機関	独立行政法人宇宙航空研究開発機構
研究代表者	荒井康智独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 主任研究員
研究期間 (年度)	2004 – 2006完了
キーワード	ガス浮遊法 / サファイア単結晶 / 球状単結晶 / 無容器法
研究概要	1.昨年から実施していたアルミナ(Al_2O_3)研磨は,コロイダルシリカ程度の研磨では十分ではなく,沸騰硝酸等のケミカルな研磨手法が必要である.JAXAではこれを安全に実施する検討をしたが,実験は準備中のままである.

この課題の研究成果物	雑誌論文 (1件)

12. 回転液滴振動の内部流動による非線形挙動の解明

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	流体工学
研究機関	独立行政法人宇宙航空研究開発機構
研究代表者	松本聡独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・ISS化学プロジェクト室, 研究員
研究期間 (年度)	2004 – 2005完了
キーワード	浮遊液滴 / 静電浮遊 / 回転 / 表面張力 / 表面電荷 / 軸対称振動 / 共振周波数 / 非線形振動 / 液滴 / 振動挙動 / 非線形性 / 周波数シフト / 液滴回転
研究概要	静電浮遊装置により浮遊させた1〜3mmの液滴の非線形挙動を実験的観察した。試験流体として水やプロピレンカーボネートの常温透明液体を用いた。それにより以下の結果を得た。 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (11件)