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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Allotropic phase transformation by point-defect clustering

Research Project

Project/Area Number 20H00309
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

荒河 一渡  島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (30294367)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords点欠陥 / 転位 / 鉄 / 透過電子顕微鏡
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、透過電子顕微鏡法を駆使して、鉄における微小点欠陥集合体である「欠陥同素体」についての基礎的問題を解明することを目的とする。本研究は、点欠陥が導入される幅広い過程における微細組織発達を理解する上での基盤となるものである。
本年度は、鉄合金における「欠陥同素体」を透過電子顕微鏡によって観察するために必要な実験条件を調べた。微小な「欠陥同素体」を観察するには、試料表面の酸化膜をほぼ完ぺきに除去する必要があることを明らかにした。高真空もしくは還元ガス環境において高エネルギー電子ビームを鉄合金へ照射し、ビームエッチングによる試料表面の酸化膜の剥離が起こり得る照射条件の実現に成功した。その結果、鉄合金における酸化膜の剥離プロセスおよび「欠陥同素体」の生成・成長プロセスの高分解能観察に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度までに、鉄合金における、「欠陥同素体」を透過電子顕微鏡によって高分解能観察するために必要な実験条件を見出すことに成功した。また、微小点欠陥集合体と転位の相互作用を調べるための基盤を構築した。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、鉄合金における微小点欠陥集合体の生成・成長プロセスおよび微小点欠陥集合体と転位間相互作用の透過電子顕微鏡観察を進める。

  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] CEA-Saclay(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      CEA-Saclay
  • [Int'l Joint Research] UKAEA(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      UKAEA
  • [Journal Article] Hydrogen Effects on the Migration of Nanoscale Cavities in Iron2021

    • Author(s)
      K. Arakawa, A. Kageyama, H. Hiroshima, H. Yasuda, S. Ogata
    • Journal Title

      ISIJ International

      Volume: 61 Pages: 2305-2307

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2021-140

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Perspectives on Multiscale Modelling and Experiments to Accelerate Materials Development for Fusion2021

    • Author(s)
      M.R. Gilbert, K. Arakawa, et al.
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Materials

      Volume: 554 Pages: 153113(31pages)

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2021.153113

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 金属中欠陥の量子拡散のTEMその場観測2021

    • Author(s)
      荒河一渡
    • Journal Title

      顕微鏡

      Volume: 56 Pages: 143-146

    • DOI

      10.11410/kenbikyo.56.3_143

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] In-situ TEM of Quantum De-trapping and Transport of Heavy Defects in Tungsten2022

    • Author(s)
      Kazuto Arakawa, Mihai-Cosmin Marinica, Steven Fitzgerald, Laurent Proville, Duc Nguyen-Manh, Sergei L. Dudarev, Pui-Wai Ma, Thomas D. Swinburne, Alexandra M. Goryaeva, Tetsuya Yamada, Shigeo Arai, Tetsuya Yasuda, Hirotaro Mori
    • Organizer
      TMS 2022 Annual Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] In-situ TEM of the Interaction between Screw Dislocations and Dislocation Loops in Iron2021

    • Author(s)
      Kazuto Arakawa, Takahito Inoue, Yutaka Sugimoto
    • Organizer
      International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-20)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 金属の変形素過程の透過電子顕微鏡その場観察2021

    • Author(s)
      荒河一渡
    • Organizer
      日本熱処理技術協会第 92 回 (2021 年秋季) 講演大会 田村・川嵜記念講演
    • Invited
  • [Presentation] TEMその場観察による金属における格子欠陥挙動の研究2021

    • Author(s)
      荒河一渡
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第34回秋季シンポジウム 先進的な構造科学と分析技術
    • Invited
  • [Presentation] 透過電子顕微鏡による金属における格子欠陥のダイナミクスの研究2021

    • Author(s)
      荒河一渡
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第3回資源・環境関連材料部会討論会
    • Invited
  • [Presentation] TEM その場観察による金属における格子欠陥挙動の研究2021

    • Author(s)
      荒河一渡
    • Organizer
      日本材料学会 マルチスケール材料力学部門 第69期第 5 回部門委員会
    • Invited
  • [Remarks] 透過型電子顕微鏡法による固体内局所構造の研究

    • URL

      http://tem-defect.jp/index.html

URL: 

Published: 2023-12-25  

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