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2014 Fiscal Year Annual Research Report

自己組織化を利用した新規磁性材料の開発

Research Project

Project/Area Number 24656416
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

大谷 博司  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70176923)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 飯久保 智  九州工業大学, 生命体工学研究科(研究院), 准教授 (40414594)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords機能材料 / 磁性材料 / 自己組織化 / 組織制御 / 第一原理計算
Outline of Annual Research Achievements

本研究ではMg合金などでみられる長周期積層(LPSO)構造中に生じた積層欠陥に、微量添加した元素が濃縮して自己組織化するメカニズムを明らかにし,そこから得られた知見に基づいて実際に合金を試作して磁性などの性質を測定することを目的とした.自由エネルギーは第一原理計算から得られたhcp構造の規則構造をクラスター展開して求めた相互作用エネルギーから評価した.さらにその結果を熱力学的に解析し,相分離傾向などの熱力学的諸性質を検証した.得られた研究成果として具体的には,18Rをはじめとする長周期積層(LPSO)構造の形成には,マトリックスであるhcp構造においてはスピノーダル分解の傾向が見られること,また周期的積層欠陥への溶質元素の偏析が起こることが濃度変調に関わる熱力学因子であることがわかった.一方構造変調に関しては,hcp構造において周期的な積層欠陥をもつ構造への変態が存在することが重要であることが明らかになった.これらの事実から,合金元素が十分拡散できる温度領域でスピノーダル分解が起こるか否かが,マトリックスにおける長周期構造の導入に密接に関連することが示唆された.そこでこのような熱力学的特徴を有するMgに注目し,添加元素としてCo, Dy, Yなどを用いて実際の合金を溶製して磁性などの特性を評価した.これらの合金系では当初磁性において特異な現象が出現することが期待されたが,むしろ超電導的挙動において組織の異方性による特異性が現れることが分かった.

  • Research Products

    (4 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] シンクロ型LPSO構造の形成メカニズムと熱力学因子2015

    • Author(s)
      大谷博司,阿部皓貴
    • Journal Title

      まてりあ

      Volume: 54 Pages: 55-59

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mg-Y-Zn系LPSO構造中の積層欠陥への添加元素の偏析挙動の熱力学的解析2014

    • Author(s)
      梅林 樹,飯久保智,大谷博司
    • Journal Title

      日本金属学会誌

      Volume: 78 Pages: 117-125

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 長周期積層Mg合金における熱力学的性質2014

    • Author(s)
      飯久保 智, 阿部 皓貴, 徳永 辰也, 大谷 博司
    • Organizer
      軽金属学会第127回秋期大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-16
  • [Presentation] Mg-RE-TM 系におけるスピノーダル分解挙動2014

    • Author(s)
      阿部 皓貴, 飯久保 智, 大谷 博司
    • Organizer
      日本金属学会秋期大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26

URL: 

Published: 2016-06-01  

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