Development of novel Co-based reentrant shape memory alloys showing anomalous martensitic transformation
| Project/Area Number |
19H02412
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 26010:Metallic material properties-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
XU XIAO 東北大学, 工学研究科, 助教 (20781389)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻川 雅人 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40615019)
大森 俊洋 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60451530)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 形状記憶合金 / リエントラント・マルテンサイト変態 / Co系合金 |
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| Outline of Research at the Start |
一般に、マルテンサイト(M)変態は冷却時に母相→M相の正変態が生じるが、最近、代表者らは、Co2Cr(Ga,Si)形状記憶合金において冷却で母相→M相→母相の挙動を示すM変態を報告し、リエントラント形状記憶合金と命名した。リエントラント形状記憶合金は学術面だけではなく実用面も大きく期待されているが、現在のところ１合金しか見つかっていない。本研究は第一原理計算と実験を併用した研究手法を駆使し、新規リエントラント形状記憶合金の開発を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Conventional martensitic transformation occurs as a parent-to-martensite transformation during the cooling process. Recently, we developed a new Co2Cr(Ga,Si) alloy system, where a unique parent-martensite-parent reentrant martensitic transformation occurs; shape memory alloys showing this unique behavior were named as reentrant shape memory alloys. In this study, we focused on the development of new shape memory alloys, and new systems such as Co-V-Al and Co-V-Al-Si were successfully developed. Moreover, by using the reentrant shape memory alloys, we found the elastocaloric switching effect for the first time in the world. This achievement is considered as a solid progress for the realization of the upcoming solid-state refrigeration technique in the near future.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究はまず新規Co系形状記憶合金の開発を目的とした。Co系合金は独特の電子構造から形状記憶合金にはなりにくいとされてきたが、本研究で新規形状記憶合金の開発に成功したことで学術的に大きな意味を持つと言える。また、Co-V-AlとCo-V-Si-Al合金はいずれもGaなど高価な元素を含まないため、実用上の意味も大きい。さらに、Co-Cr-Al-Si合金において、周囲の温度で冷暖切換する固体冷媒材料の開発に成功した。こちらは新しい物理現象であると同時に、装置設計に新たな自由度が生まれることから、次世代固体冷凍技術の実現にも貢献できると期待され、学術的にも社会的にも大きな意義を持つ研究成果である。
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Report
(4 results)
Research Products
(30 results)
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[Presentation] Co-V-Ga ホイスラー合金のマルテンサイト変態とメタ磁性相転移2020
Author(s)
許皛,三宅厚志,木原工,浜本悠吾,長嶋顕秀,長迫実,大森俊洋,徳永将史,鹿又武,貝沼 亮介
Organizer
(公社）日本金属学会2020年春期（第166回）講演大会,東京工業大学
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