2015 Fiscal Year Annual Research Report
ミュオンスピン緩和を利用した原子空孔挙動の工業的評価法の開発
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25289260
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
西村 克彦 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (70218189)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 健二 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (00209553)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 金属生産工学 / アルミニウム合金 / 原子空孔 / ミュオン / スピン緩和 / クラスター / 電子湿度計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミュー中間子（ミュオン）スピン緩和の研究手法を応用することにより、6000系アルミニウム合金中の原子空孔およびMg-Si-Vクラスターの密度とその挙動を解明して、本装置を工業的に利用可能な実体サンプルでのクラスター分布の定量化装置として顕在化に対するために基礎研究を構築する。この研究では、熱処理中にリアルタイムでミュオン緩和測定を行い、溶体化処理・焼き入れ直後から原子空孔およびMg-Si-Vクラスターの密度とその挙動を観測する。6000系アルミニウム合金の製造プロセスにおける長年の未解決問題として、焼き入れ後に室温に放置する（自然時効する）と、その後の熱処理で機械的強度が上がらない負の効果が発生することがある。自然時効初期のクラスター形成・構造に起因していると思われる。よって本研究は、自動車用Al-Mg-Si合金に安定した機械的性質を付与できる製造プロセスの確立に有用な情報を提供する。
研究では、RIKEN-RALミュオン支所（ラザフォード・アップルトン研究所、連合王国）で、ミュオンビームライン近傍に加熱装置を配置し、溶体化処理直後直ちに試料をホルダーにセットし、ミュオンスピン緩和率の温度依存性および等温時間変化を測定した。温度２０K～３００Kでのスピン緩和率の温度依存性は、溶質元素のMg、Siの濃度比率と熱処理温度が大きく影響し、ミュオンがMg-Si-Vクラスターと相互作用していることがわかった。また、自然時効中に、リアルタイムでスピン緩和測定を行うことで、Mg-Si-Vクラスター密度の動的挙動を観測した。観測したミュオンスピン緩和スペクトルから、モンテカルロシミュレーションにより、ミュオン緩和率、捕獲率、再拡散率を導出した。これらの情報をもとに、電子密度計算により、原子空孔密度やクラスター構造モデルを検討している。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
