| 研究課題/領域番号 |
12650093
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 姫路工業大学 |
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研究代表者 |
小寺澤 啓司 姫路工業大学, 工学部, 教授 (50047594)
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| 研究分担者 |
井上 尚三 姫路工業大学, 工学部, 助教授 (50193587)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
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| キーワード | 強磁性形状記憶合金 / 薄膜 / スパッタリング / 組成制御 / martensite transformation |
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| 研究概要 |
Ti-Ni合金に代表される従来の形状記憶合金を用いたアクチュエーターは、加熱・冷却速度がネックとなり高速駆動が困難であることが最大の欠点と言われている。これに対して、Ni_2MnGaおよびFe-Pdなどの強磁性形状記憶合金は温度変化のみならず磁場によってもマルテンサイト変態が誘起されることが知られでおり、磁場のon/offによってTi-Ni合金より高速に駆動できるアクチュエータを構成する材料として期待されている。本研究では、非平衡マグネトロンズパッタリング装置を用いて、実際に形状記憶挙動を示す組成および構造が制御されたFe-Pd形状記憶合金薄膜を安定に合成する技術を確立することを目的とした。
まず、Fe-Pd合金ターゲット上にPdチップを配置した複合ターゲットをスパッタリングすることによって薄膜の組成制御を試みた。その結果、配置するPdチップの量によって24-32at%の間でPdの組成を制御してFe-Pd合金薄膜を成長させることができた。as-deposited薄膜では温度に伴うマルテンサイト変態挙動は認められなかったが、900℃×60min→IWQの溶体化処理を施すと28〜32at%のPdを含有するFe-Pd合金薄膜においてfct-fcc熱弾性型マルテンサイト変態を示すことが明らかとなった。また、剥離した2μmのFe-29at%Pd薄膜において、温度に伴う形状記憶挙動を示すことを確認した。薄膜のFe-Pd合金における形状記憶挙動の確認は、著者らの知るところ世界で初めてである。上述した方法では作製できる薄膜の厚さに限界があるため、2源同時スパッタリングによる成膜に切り替えてさらに詳細な実験を行った。その結果、合金ターゲットの場合とほぼ同様の結果を得られたが、変態温度に膜厚依存性があることがわかった。
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