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2013 Fiscal Year Annual Research Report

著しく格子軟化した形状記憶合金における巨大弾性変形-応力下における臨界現象

Research Project

Project/Area Number 23360280
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

福田 隆  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50228912)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺井 智之  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (20346183)
掛下 知行  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90127209)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords弾性変形 / 弾性異方性 / マルテンサイト変態 / 格子軟化 / 弾性熱量効果 / 制振材料
Research Abstract

Fe3PtならびにFe-31.2Pd合金は,2次に近いマルテンサイト変態を示し,その変態に前駆して,著しい格子軟化を示す.我々は,平成23年に,これらの合金に[001]方向から圧縮応力を加えると,6%を超える弾性変形が現れることを見出した.平成25年度は,Fe3Ptに現れる弾性変形が,応力下における格子定数の変化に由来することを確認した.具体的には大強度陽子加速器施設(J-PARC)の応力下の回折装置である匠を利用し,応力下における格子定数を測定した.得られた実験結果を解析した結果,応力下においてマクロに現れるひずみは,応力下での格子定数の変化にほぼ正確に一致することが明らかとなった.また,Fe-31.2Pd合金においては,そのマルテンサイト状態において非常に大きな内部摩擦が生じることを新たに見出した.すなわち,Fe-31.2Pd合金は制振材料としても利用できる可能性がある.得られた成果は,強磁性形状記憶合金の国際会議において招待講演として発表するとともに,日本金属学会2014年春講演大会において基調講演として発表した.また,Acta Materialia, Applied Physics Letters, ISIJ international などの主要学術雑誌に発表した.

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Elastic limit of Fe-Pd alloys exhibiting lattice softening2014

    • Author(s)
      Fei Xiao, Takashi Fukuda, Tomoyuki Kakeshita
    • Journal Title

      ISIJ International

      Volume: 54 Pages: 未定

    • DOI

      Not determined yet

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Significant elastocaloric effect in a Fe-31.2 (at.%) single crystal2013

    • Author(s)
      F. Xiao, T. Fukuda, T. Kakeshita
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 102 Pages: 161914

    • DOI

      10.1063/1.4803168

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the physical nature of high reversible strain in Fe-Pd single crystal exhibiting lattice softening2013

    • Author(s)
      F. Xiao, T. Fukuda, T. Kakeshita
    • Journal Title

      Acta Materialia

      Volume: 61 Pages: 4044-4052

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2013.03025

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] More than 6% elastic strain realized in a bulk single crystal of an Fe3Pt alloy2013

    • Author(s)
      Takashi Fukuda, Tomoyuki Kakeshita
    • Journal Title

      Scripta Materialia

      Volume: 69 Pages: 89-91

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2013.02.043

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 強磁性形状記憶合金の磁場・応力下でのマルテンサイト変態2014

    • Author(s)
      福田隆, 掛下知行
    • Organizer
      日本金属学会2014春講演大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      20140321-23
  • [Presentation] High elastic strain in iron-based shape memory alloys exhibiting lattice softening2013

    • Author(s)
      Takashi Fukuda, Fei Xiao, Takashi Yamaguchi, Tomoyuki Kakeshita
    • Organizer
      Thermec-2013
    • Place of Presentation
      Rio Hotel, Las Vegas, USA
    • Year and Date
      20131202-20131206
    • Invited
  • [Presentation] 著しい格子軟化を示すFe-31.2Pd(at.%)合金における弾性熱量効果2013

    • Author(s)
      Fei Xiao, 福田隆,掛下知行
    • Organizer
      日本金属学会2013秋講演大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      20130917-20130919
  • [Presentation] 中性子回折も用いたFe3Ptにおける巨大弾性変形機構の解明2013

    • Author(s)
      山口貴士,福田隆,掛下知行,ステファヌスハルヨ,中本建志
    • Organizer
      日本金属学会2013秋講演大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      20130917-20130919
  • [Presentation] Large elastic-like strain in an Fe-31.2Pd (at.%) alloy exhibiting second-order-like FCC-FCT martensitic transformation2013

    • Author(s)
      Takashi Fukuda, Fei Xiao, Tomoyuki Kakeshita
    • Organizer
      PRICM8
    • Place of Presentation
      Waikoloa, Hawaii USA
    • Year and Date
      20130804-20130809
    • Invited
  • [Presentation] Anomalous elastic behavior in Fe-Pd alloys exhibiting a second-order-like FCC-FCT transformation2013

    • Author(s)
      Takashi Fukuda, Fei Xiao, Tomoyuki Kakeshita
    • Organizer
      4th International conference on ferromagnetic shape memory alloys
    • Place of Presentation
      The Riverside Hotel, Boise, USA
    • Year and Date
      20130603-20130608
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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