| Project/Area Number |
15074207
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
竹内 恒博 (2005-2007) Nagoya University, エコトピア科学研究所, 准教授 (00293655)
水谷 宇一郎 (2003-2004) 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00072679)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水谷 宇一郎 豊田理化学研究所, フェロー (00072679)
曽田 一雄 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70154705)
佐藤 洋一 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (20024094)
長谷川 正 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20218457)
竹内 恒博 名古屋大学, エコトピア科学研究機構, 講師 (00293655)
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| Project Period (FY) |
2003 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥51,000,000 (Direct Cost: ¥51,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥8,500,000 (Direct Cost: ¥8,500,000)
Fiscal Year 2006: ¥8,500,000 (Direct Cost: ¥8,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥8,500,000 (Direct Cost: ¥8,500,000)
Fiscal Year 2004: ¥20,400,000 (Direct Cost: ¥20,400,000)
Fiscal Year 2003: ¥5,100,000 (Direct Cost: ¥5,100,000)
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| Keywords | バルク金属ガラス / 電子構造 / エントロピー / 自由エネルギー / Hume-Rothery安定化機構 / 光電子分光 / クラスター計算 / バンド計算 / LMTO-ASAバンド計算 / クラスター計 / バルクアモルファス / 電子状態密度 / 結晶構造解析 / 熱分析 / 金属ガラス / 相安定性 / ヒューム・ロザリー則 / 擬ギャップ / 過冷却液体 |
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| Research Abstract |
バルク金属ガラスは、高強度機械材料、耐摩耗性コーティング材料、超軟磁性バルク材料などへの応用が期待されている。それぞれの用途に最適化されたバルク金属ガラス材料を設計する為には、安定化機構を解明し、機能を最適化する材料設計指針を構築することが必須である。これまでに行われてきた研究では、バルク金属ガラスの安定性に関して熱力学的に考察されているに過ぎず、材料設計指針を構築する為の情報の蓄積が不十分であると判断される。バルク金属ガラスの安定性を完全に理解する為に、微視的な安定化機構を解明する研究が強く望まれる。本研究では、バルク金属ガラスの安定化機構を電子論的観点から解明することを目的としている。
平成18年度までに実施した研究により,バルク金属ガラスに共通する特徴として,(1)低い内部エネルギーを生み出す共有結合性で特徴づけられるクラスターが構造ユニットとして存在すること,(2)それらが内部エネルギーを増大させることなくランダムネットワークを組むことでエントロピーを増大させていることを明らかにした.(1)および(2)の特徴は,低自由エネルギーを実現させ,金属ガラス構造の安定化を導いていると結論した.
平成19年度に行った研究では,上記の知見を用いて,より安定な金属ガラスの創成を目指した.Pd-Ni-P系において内部エネルギーを上昇させることなくエントロピーのみを増大させるように元素置換を行ったところ,結晶化温度を数十℃上昇させることに成功した.この実験事実により,我々が主張する金属ガラス安定化機構が正しいことを証明することができたと考えている.
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