| 研究領域 | ミルフィーユ構造の材料科学-新強化原理に基づく次世代構造材料の創製- |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05479
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
阿部 英司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70354222)
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| 研究分担者 |
波多 聡 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (60264107)
Stefanus Harjo 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主幹 (40391263)
相澤 一也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主席 (40354766)
上椙 真之 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光推進室, 主幹研究員 (20426521)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
162,760千円 (直接経費: 125,200千円、間接経費: 37,560千円)
2022年度: 33,020千円 (直接経費: 25,400千円、間接経費: 7,620千円)
2021年度: 33,020千円 (直接経費: 25,400千円、間接経費: 7,620千円)
2020年度: 33,020千円 (直接経費: 25,400千円、間接経費: 7,620千円)
2019年度: 33,020千円 (直接経費: 25,400千円、間接経費: 7,620千円)
2018年度: 30,680千円 (直接経費: 23,600千円、間接経費: 7,080千円)
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| キーワード | ミルフィーユ構造 / 構造科学 / 最先端計測法 / 転位・回位 / 材料強化法 / 軽量合金 / 構造材料 / 電子顕微鏡 / 大型量子線 / ３次元解析 / その場計測 / 格子欠陥（転位・回位） / 原子結合状態 / マルチスケール解析 / キンクメカニズム解明 / 最先端電子顕微鏡法 / 大型量子線施設 |
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| 研究成果の概要 |
最先端計測法を駆使したマルチスケール精密解析により，金属・高分子・セラミックスのミルフィーユ材料・キンク変形材料の原子構造，電子状態，転位・回位等の格子欠陥，格子ひずみ，キンク３次元形態などを系統的に解明した。本研究で実験的に得たミクロ因子等の知見を領域内で横断的に共有しながら，公募研究者や若手を中心とする活発な異分野間連携研究を多数展開することで，キンク強化解明の鍵となるいくつかの顕著な成果へと結びつけることに成功した。特に，計算機シミュレーションとの効果的連携により，Mg合金やポリエチレンの材料強化機構を原子・分子レベルで明らかにすることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
硬質層と軟質層から成るミルフィーユ材料のキンク強化現象について，最先端計測法を駆使した構造科学の観点から金属・高分子・セラミックスの３大材料について様々な新知見を得たことは，従来の転位論のみに基づく材料強化の考え方に大きな一石を投ずるものである。本研究が明らかにした「キンク変形は微視的な破壊｛クラック・ボイド）をもたらさない」という事実は，キンク強化を新しい材料設計指針として積極展開するきっかけとなることが期待される。さらに本研究は，最先端の電子顕微鏡や大型量子線計測の効果的な連携によって学術に新たな展開がもたらされることを示しており，これは材料科学分野にとどまらない波及効果を持つ。
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