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バルク金属ガラスの構造とナノメカニクス

Research Project

Project/Area Number 18029009
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

CHEN Mingwei  Tohoku University, 金属材料研究所, 教授 (20372310)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤田 武志  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (90363382)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥6,300,000 (Direct Cost: ¥6,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Keywords金属ガラス / 電子顕微鏡 / 機械特性 / 硬度試験
Research Abstract

・Ni基バルク金属複合ガラスの電気抵抗を評価した。金属粒子の分散により抵抗値は著しく下がり、伝導特性を改善した。高伝導物質のしきい値が11%と小さいことがわかった。ガラス複合材料の電気伝導特性がパーコレーション理論に基づいた有効媒質近似が有効であることがわかり、これによりバルク金属複合ガラスの電気特性の定量評価に大いに役立てることができる。例えば、金属ガラスに延性金属相を導入することで引張延性が著しく改善するのでこのパーコレーション理論に基づいた有効媒質近似と併用することで優れた線材や電子部品への設計が可能になると思われる。
・Ni基金属ガラスと黄銅の複合金属ガラスについて、金属相とアモルファス相の界面とその機械的特性にっいて調査した。界面には中間相が生成されていることがわかり、厚さが50nm-100nmであった。電子顕微鏡により評価を行い、中間相の生成はアモルファス相と金属相の相互拡散による物であることがわかった。中間相にナノインデンテーションの圧子による局所変形を加えると、その中間相でクラックの伝搬を抑制していることがわかった。したがって、生成した中間相は界面強度を強めるだ絵でなく、せん断変形による破壊を防ぐための緩衝相として働いていることがわかった。
・延性を有する金属ガラスNi50Pd30P20の変形時に観察されるセレーションの起源について調査した。せん断帯に沿って広範囲なナノ結晶化が観察され、ナノ結晶内部には転位、双晶、キンク帯が観察された。それらの観察により、局所の歪み軟化とせん断帯運動の抑制は誘起ナノ結晶に起因することがわかった。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Metallic glass nanowire2008

    • Author(s)
      K. S. Nakayama, Y. Yokoyama, G. Xie, Q. S. Zhang, M. W. Chen, T. Sakurai, A. Inoue
    • Journal Title

      Nano Letters 8

      Pages: 516-519

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interface structure and properties of a brass-reinforced Ni59Zr20Ti16Si2Sn3 bulk metallic glass composite2008

    • Author(s)
      K. Wang, T.Fujita, D. Pan, T. G. Nieh, A. Inoue, D. H. Kim, M. W. Chen
    • Journal Title

      Acta Materialia (In press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Micromechanisms of serrated flow in a Ni50Pd30P20 bulk metallic glass with a large compression plasticity2008

    • Author(s)
      K. Wang, T. Fujita, Y. Q. Zeng, N. Nishiyama, A. Inoue, M. W. Chen
    • Journal Title

      Acta Materialis (In press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental and numerical investigation on ductile fracture transition in a magnesium alloy2007

    • Author(s)
      C. Yan, W. Ma, V. Burg, M. W. Chen
    • Journal Title

      Journal of Materials Science 42

      Pages: 7702-7707

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In situ Raman characterization of reversible phase transition in stress-induced amorphous silicon2007

    • Author(s)
      K. Wu, X. Q. Yan, M. W. Chen
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 91

      Pages: 101903-101903

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the Hugoniot elastic limit in polycrystalline alumina2007

    • Author(s)
      N. K. Bourne, J. C. F. Millet, M. W. Chen, J. W. McCauley, D. P. Dandekar
    • Journal Title

      Journal of applied physics 102

      Pages: 73514-73514

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrical conductivity of a bulk metallic glass composite2007

    • Author(s)
      K. Wang, T. Fujita, M. W. Chen, T. G. Nieh, H. Okada, K. Koyama, W. Zhang, A. Inoue
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 91

      Pages: 154101-154101

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measuring elastic energy density of bulk metallic glasses by nanoindentation2006

    • Author(s)
      K.Wang et al.
    • Journal Title

      Materials Transactions 47

      Pages: 1981-1984

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Extraordinary plasticity of ductile bulk metallic glasses2006

    • Author(s)
      M.W.Chen et al.
    • Journal Title

      Physical review letters 96

      Pages: 245502-245502

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Micromechanisms of mechanical behavior of ductile bulk metallic glasses2007

    • Author(s)
      M. W. Chen
    • Organizer
      Northeastern Asian Symposium on Advanced Materials
    • Place of Presentation
      北京(中国)
    • Year and Date
      2007-12-05
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] history and perspective of bulk metallic glasses2007

    • Author(s)
      M. W. Chen
    • Organizer
      Tohoku WPI Inauguration Ceremony
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2007-11-15
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Interfacial Structure of BMG/crystal Composite2007

    • Author(s)
      K. Wang, T. Fujita, A. Inoue, M. W. Chen
    • Organizer
      Joint Symposium on Materials science and Engineering for 21st Century
    • Place of Presentation
      Tsing Hua University
    • Year and Date
      2007-10-22
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Correlation between shear Band Formation and Ductility in Bulk Metallic Glasses2007

    • Author(s)
      K. Wang, M. W. Chen, D. Pan, T. Fujita, A. Inoue
    • Organizer
      Joint Conference of 1st International Conference on Science and Technology for Adva nced Ceramics (STAG) and 2nd International Conference on Joining Technology for New Metallic Glasses and Inorganic Materials(JTMC)
    • Place of Presentation
      湘南国際村センター
    • Year and Date
      2007-05-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Nanostructured materials: challenges and perspectives2007

    • Author(s)
      M. W. Chen
    • Organizer
      Department Seminar
    • Place of Presentation
      Naval Postgraduate School
    • Year and Date
      2007-03-01
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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