2005 Fiscal Year Annual Research Report
照射下における可動欠陥クラスタの実証と特性評価に関する理論的・実験的研究
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16560732
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
阿部 弘亨 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40343925)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関村 直人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10183055)
岩井 岳夫 東京大学, 大学院工学系研究科, 助手 (30272529)
李 正操 東京大学, 大学院工学系研究科, 助手 (30376496)
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| Keywords | 電子顕微鏡法 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / 整合析出 / クラウディオン型 / 銅 / 銅-コバルト合金 |
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| Research Abstract |
イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の理論的研究ならびに我々の実験的研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程において新しい型の欠陥(クラウディオン型クラスタ)が予測されている。この欠陥は非常に可動性が高いと予測され、例えば結晶粒界などにおける欠陥蓄積が促進され、材料劣化が加速試験の予測よりも早く進行する可能性がある。そこで本研究ではこれらの機構解明に関して実験的、理論的研究を展開する。特に以下の三点について検討した。
(1)クラウディオン型クラスタの直接観察
十分に焼鈍した高純度の銅と金において400〜600℃にてイオン照射その場電顕観察実験を行い、100nmオーダーの長距離可動な欠陥を観測した。これらの寿命、移動の異方性、照射線量依存性などから格子間原子型欠陥でありかつクラウディオン型であることを明らかにした。
(2)クラウディオン型クラスタの安定性に関する分子動力学計算実験
分子動力学計算により純銅中のクラウディオン型クラスタの安定性を調べた。そしてこの欠陥が非クラウディオン型に変化する過程、熱的安定性、およびその後の可動性についてシミュレーションを行った。
(3)イオン照射したCu-Co合金析出物の断面電顕観察実験
時効析出型合金であるCu-Co中の整合析出粒子周辺の弾性歪場が格子欠陥に影響されて不整合化する現象を利用し、クラウディオン型クラスタの計測法を確立した。そしてイオン照射した試料の断面電顕観察により飛程よりも1μ程度深部においても整合性が低下することを確認した。照射線量、線量率、照射温度依存性などからクラウディオン型クラスタの拡散によるものであることを明らかにした。
今年度の成果は、投稿論文(4件)および国内学会(2件)にて発表された。
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