| Project/Area Number |
22K14466
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 26010:Metallic material properties-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
Ihara Shiro 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (60909745)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 走査透過電子顕微鏡法 / その場観察 / ３次元観察 / 透過電子顕微鏡法 / 電子線トモグラフィ / 電子エネルギ損失分光 / 透過電子顕微鏡 / 金属 / 破壊 / 材料力学 / 結晶塑性 / 機械学習 / 転位 / データ同化 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では電子顕微鏡観察技術と力学解析との融合を目的として，金属中の格子欠陥の電子顕微鏡像に対して機械学習を援用する，データ同化の手法を開発する．透過電子顕微鏡による格子欠陥の3次元再構成を行うだけでなく，その結果を既存の力学解析解析手法に反映させることで，ミクロ組織を直接的に導入する手法を構築する．さらに，その場観察との結果と比較することで，既存の手法における適用範囲を明らかにするだけでなくモデルの修正も試みる．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we developed a nanoscale 3D in-situ observation method and obtained important knowledge about the fracture process through in-situ tensile observation of metals.In the former, we succeeded in a world first in capturing nanoparticle sintering in three dimensions through in-situ heating observation.In the latter case, we devised a unique sample preparation method and analyzed the crack propagation process, revealing that amorphization occurs at the crack tip.By analyzing the crack propagation process, it was clarified that amorphization occurs at the crack tip. By gaining knowledge about observation methods and fracture behavior at the nanoscale in this way, it is expected that this knowledge will be applied to advanced analytical techniques in combination with computational science.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ナノスケールにおける３次元その場観察は例が極めて少なく，ナノ粒子の焼結現象を捉えた例は世界初となる．これによって，ナノ材料の動的挙動を詳細に解析できるものと期待される．また，本研究で得られたナノスケールにおける破壊現象の直視観察結果は破壊モデルの構築にあたって重要な知見になると考えられ，上記３次元その場観察と組み合わせることで更なる展開が期待できる．
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