2020 Fiscal Year Research-status Report
界面ダイナミクスの評価と制御による革新的機能材料の創製
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19KK0125
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
松田 光弘 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (80332865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平山 恭介 京都大学, 工学研究科, 助教 (70717743)
光原 昌寿 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (10514218)
橋新 剛 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (20336184)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | 酸化物半導体 / 酸化 / 透明ジルコニア / マグネリ相チタン酸化物 / 形状記憶合金 / マルテンサイト変態 / ジルコニウム基合金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では機能性材料のなかでも環境分野を対象として，下記の2テーマに関する研究を実施する。研究2年目となる2020年度は，研究代表者（松田）および若手研究者（平山）が共同研究先となるウィーン大学に滞在し，まずは現地にて結晶界面に関する解析技術を習得する予定であった。しかしながら，コロナウィルスでの渡航規制自粛に伴い，メールでのディスカッションに変更して，下記に示す実験結果および考察を相互に確認するとともに今後の渡航・滞在計画について意見交換も行った。具体的な研究・実験進捗状況は次の通りである。
(Ⅰ)可視光吸収型光エネルギー変換材料の開発： 研究初年度に構築した酸素分圧制御システムにて，世界初となる「ドーパントフリーかつ透明なジルコニアの開発」に成功し，さらに「可視光を吸収可能な導電性を有するマグネリ相チタン酸化物の開発」も行うことができた。
（Ⅱ）バリアント界面移動の制御に基づく高温型新規形状記憶・超弾性合金の創製： 高温域（200℃以上）に変態点を有するZr-Co基合金を作製し，それらマルテンサイトバリアントの微細構造解析を実施した。その結果，Zr基合金特有となる台形および三角形状を呈する自己調整構造を新しく発見するとともに，それらひずみの緩和機構を検討することで，本合金マルテンサイト相のバリアントセレクションまで解明することができた。
上記一連の研究成果について，投稿論文：4本，国内学会・セミナー発表：6件，特許出願：1件 にて纏めるなど，成果発表としては十分な結果を出すことができた。また（Ⅱ）の結果に関して，国際共著論文の投稿に向けた準備も進めており，来年度投稿予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究2年目となる2020年度は，研究代表者（松田）および若手研究者（平山）が共同研究先となるウィーン大学に滞在し，まずは現地にて結晶界面に関する解析技術を習得する予定であったが，コロナウィルスでの渡航規制自粛に伴い，メールでのディスカッションに変更した。研究成果としては，投稿論文：4本，国内学会・セミナー発表：6件，特許出願：1件 にて纏めるなど，多大な成果を上げることができた。しかしながら，共同研究先となるウィーン大学に直接来訪できなかったことから，進捗状況としては，おおむね順調に進展しているといえる。研究3年目の2021年度には，是非とも現地に赴き，解析技術を習得・改良し，さらなる飛躍的な研究成果を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究3年目となる2021年度こそ，研究代表者（松田）および研究分担者（若手研究者）が，ウィーン大学に長期間滞在し現地にて解析技術を習得し本研究に合わせて改良する計画である。そのため，2021年度の早い時期までに解析のための実験試料を多数作製するとともに，相手先研究者らとメールだけでなく，Webミーティングを開催し，連携を強める。さらに，コロナウィルスが終息され次第，ウィーン大学研究者を研究代表者が所属する熊本大学に招聘し，これまでの研究成果について密にディスカッションを行う。具体的な研究成果としては2021年度にて，研究投稿論文3報や特許出願も行う予定である。
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| Causes of Carryover |
研究2年目となる2020年度は，研究代表者（松田）および若手研究者（平山）が共同研究先となるウィーン大学に滞在し，まずは現地にて結晶界面に関する解析技術を習得する予定であったが，コロナウィルスでの渡航規制自粛に伴い，メールでのディスカッションに変更した。そのため，次年度にそれら海外渡航費・滞在費を繰り越すこととなった。その分，2021年度において，長期間，ウィーン大学に滞在し現地にて解析技術の習得およびそれら手法を改良する計画である。また解析のため現地に持ち込む実験用試料を次年度の渡航前に作製するため，今年度分の経費を活用する。
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