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合金強度の基礎としての転位-溶質原子相互作用の系統的測定

研究課題

研究課題/領域番号 11650682
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関帝京科学大学 (2000-2001)
広島大学 (1999)

研究代表者

小杉 俊男  帝京科学大学, 理工学部, 助教授 (10153545)

研究分担者 中道 功  広島大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (40142335)
西野 洋一  名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (50198488)
木暮 嘉明 (小暮 嘉明)  帝京科学大学, 理工学部, 教授 (20016124)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2001年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2000年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1999年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード転位-溶質原子相互作用 / 固溶強化 / 内部摩擦 / 振幅依存性 / 低温 / 銅 / 相互作用ポテンシャル / 相互作用エネルギー / 振幅依存症 / 転位溶質原子相互作用 / 相互作用 / ポテンシャル
研究概要

我々は内部摩擦の振幅依存性という現象が転位の溶質原子との相互作用を敏感に反映している事実に基づき、面心立方金属結晶においてその振幅依存性内部摩擦(Amplitude-Dependent Internal Friction : ADIF)を極低温から室温にいたる広範囲の温度で測定した。その結果、転位と溶質原子の相互作用に関する詳細な理解が得られることを明らかにした。これらの基礎的理解は合金強度設計などの応用にも寄与できるものと確信する。具体的には、第一にアルミニウム結晶について系統的な測定が実施され、転位と溶質原子の相互作用ポテンシャルやエネルギーの詳細な情報が提供できた。さらに、一般に小さいと考えられている電気的相互作用が無視できないこと、溶質原子の偏析が強度に影響していることなども明らかになった。第二にその相互作用ポテンシャルの情報に基づき、転位のトンネル効果という多自由度原子系における量子トンネル現象の実験的、理論的理解まで到達できた。第三に5OK以上の比較的高温側の低温から室温にかけて転位と溶質原子の相互作用が多原子相互作用であることをADIFの温度依存性から初めて明らかにした。第四に面心立方金属結晶では結晶強度へのパイエルスポテンシャルの影響は溶質原子相互作用に比べ無視できるほど小さいことについて議論した。第五に銅結晶における系統的測定の試みにおいて得られた、銅とアルミニウムの場合の特徴的な違いについて議論している。以上の内容は6編の論文にまとめられた。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] 小杉俊男: "転位と不純物原子の相互作用における新たな進展"日本金属学会報「まてりあ」. 38. 331-339 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小杉俊男: "結晶転位:"マクロな原子系"におけるトンネル効果"広島大学低温センターだより. 9. 3-7 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Koizumi: "Determination of the pre-exponential factor and the activation energy for the low-temperature dislocation relaxation in aluminum"J. Alloys and Compounds. 310. 107-110 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kosugi: "Theory of dislocation tunneling through a pinning point"J. Alloys and Compounds. 310. 111-114 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kosugi: "Temperature dependence of amplitude-dependent internal friction due to simultaneous breakaway of a dislocation from several pinning points. Mater"Mater. Sci. Eng. A. 309-310. 203-206 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.V.Granato: "Tunneling of a dislocation through a pinning obstacle"Mater. Sci. Eng. A. 309-310. 207-210 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kosugi: "A new progress on dislocation-impurity atom interactions, (in Japanese)"Materia Japan. 38. 331-339 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kosugi: "Crystal dislocation : tunneling of "a macroscopic atomistic system", (in Japanese)."Letter of Hiroshima Univ. Cryogenic Center. 9. 3-7 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Koizumi, T. Koizumi, T. Kosugi: "Determination of the pre-exponential factor and the activation energy for the low-temperature dislocation relaxation in aluminum."J. Alloys and Compounds. 310. 107-110 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kosugi, D. McKay, A.V. Granato: "Theory of dislocation tunneling through a pinning point."J. Alloys and Compounds. 310. 111-114 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kosugi: "Temperature dependence of amplitude-dependent internal friction due to simultaneous breakaway of a dislocation from several pinning points."Mater. Sci. Eng. A. 309-310. 203-206 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. V. Granato, T. Kosugi, D. McKay: "Tunneling of a dislocation through a pinning obstacle."Mater. Sci. Eng. A. 309-310. 207-210 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kosugi: "Temperature dependence of amplitude-dependent internal friction due to simultaneous breakaway of a dislocation from several pinning points"Mater. Sci. Eng. A. 309-310. 203-206 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.V.Granato: "Tunneling of a dislocation through a pinning obstacle"Mater. Sci. Eng. A. 309-310. 207-210 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hiki: "Internal friction measurement of organic glass below and near glass transition temperature"J. Non-Crystalline Solids. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ozaki: "Far-infrared absorption due to thermally activated relaxation in vitreous silica"Physica B. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Koizumi: "Determination of the pre-exponential factor and the activation energy for the low-temperature dislocation relaxation in aluminum."J.Alloys Compounds. 310. 107-110 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kosugi: "Theory of dislocation tunneling through a pinning point."J.Alloys Compounds. 310. 101-114 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kosugi: "Temperature dependence of amplitude-dependent internal friction due to simultaneous breakaway of a dislocation from several pinning points."Mater.Sci.Eng.A. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.V.Granato: "Tunneling of a dislocation through a pinning obstacle."Mater.Sci.Eng.A. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小杉俊男: "転位と不純物原子の相互作用における新たな進展"日本金属学会報「まてりあ」. 第38巻. 331-339 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kosugi: "Theory of dislocation tunneling through a pinning point."J.Alloys Compounds. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Koizumi: "Determination of the pre-exponential factor and the activation energy for the low-temperature dislocation relaxation in aluminum"J.Alloys Compounds. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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