2019 Fiscal Year Final Research Report
Physics on creation of long-range order structure and formation of macroscale pattern under dynamic high pressures
| Project/Area Number |
16H02246
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Research Field |
Plasma science
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 健之 大阪大学, 先導的学際研究機構, 特任准教授(常勤) (70581635)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | ハイパワーレーザー / X線自由電子レーザー / 超高圧 / 極限環境 / 構造相転移 / 超高速変形 / パターン形成 / ラディオグラフ |
|---|
| Outline of Final Research Achievements |
We have begun to upgrade the experimental platform on matters in extreme environments and conditions, and have established the basis for ultrafast X-ray imaging techniques in reciprocal and real space. Optical measurements of the thermodynamic states were also realized simultaneously with the X-ray imaging. We demonstrated the generation of dynamic ultrahigh pressures up to 700 GPa and the direct observations of microscale crystal structure and mesoscale structure under the ultrahigh pressures. 1) Relations between crystal orientation and ultrafast phase transition, 2) transition pathway from elastic deformation states to plastic in superhard material, 3) mesoscale structural evolution induced by propagations of shock and rarefaction waves, 4) pattern formation accompanied with nanocrystallization and liquid-metallization under dynamic high pressures, were revealed toward the development of physics on ultrafast structural transition and pattern formation.
|
| Free Research Field |
高エネルギー密度科学
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
新物質、新材料、新構造を制御し生み出すための新しい指針や方法を示したり構築する上で、重要な成果である。高硬度材料やセラミックス材料が、ミクロスケール、フェムト-ピコ秒スケールでどのように変形および相変化し、さらに大変形から破壊に至るかをモデル化するために必要不可欠な知見が得られた。またそれを得るための研究基盤が整備された。これにより航空宇宙材料や核融合材料など、様々な分野に関連する極限環境下の材料の振る舞いをシミュレートすることが可能となる。ここで高度化された独自の研究プラットフォームは、新しい科学および産業を先導するために必要不可欠な物質材料データベース構築に生かせる。
|
