| Project/Area Number |
21K04623
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 26010:Metallic material properties-related
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
Inoue Koji 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50344718)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
|
|---|
| Keywords | アトムプローブ / ３次元アトムプローブ / 偏析 / 格子欠陥 / コットレル雰囲気 / 溶質原子の偏析 / コットレル効果 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究では、透過型電子顕微鏡観察と３次元アトムプローブ分析を同一の転位に対して行い、透過型電子顕微鏡で転位構造を決定し、透過型電子顕微鏡で観察した転位における溶質原子の３次元元素分布を３次元アトムプローブで得る。そして、転位構造と溶質原子の分布の対応を見ることで、転位－溶質原子相互作用（コットレル雰囲気）の詳細を明らかにする。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Three-dimensional distribution of solute atoms in edge and screw dislocations was observed by atom probe tomography. A new sample preparation method was developed to efficiently observe the segregation of solute atoms to dislocations. The measurement samples were fabricated using a focused ion beam (FIB) apparatus, but it is difficult to observe dislocations using the scanning electron microscope equipped with the FIB. Therefore, a needle sample was prepared using the FIB and then observed by transmission electron microscope to confirm the position of the dislocations in the needle sample, and additional FIB processing was performed again. A sample containing dislocations at the needle tip was prepared, and the three-dimensional elemental distribution of solute atoms at the dislocation was obtained. Since this method can be applied not only to dislocations but also to various kinds of crystal lattice defects, the segregation around voids was also clarified.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
構造材料でもっとも重要な鉄鋼材料において、Cの分布は機械的特性に大きな影響を与えるため、その詳細を理解することは、今後の材料開発にとって重要である。Cは軽元素であるため従来の手法では検出しにくく、今回、原子１個１個を３次元実空間で見ることのできる３次元アトムプローブを用い、さらに試料作製方法を工夫することで、転位などの特定部位のCの分布について明らかにした。今回開発した手法は転位に限らず、さまざまな格子欠陥に適用できる。さらに、鉄鋼材料以外の材料への適用も可能である。そのため、一例としてタングステン中のボイド周囲の核変換元素の偏析についても適応し、この手法の有効性を示した。
|
