| 研究課題/領域番号 |
15106010
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
井上 明久 東北大学, 総長 (10108566)
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| 研究分担者 |
竹内 章 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40250815)
LOUZGUING D.V. (LOUGUINE D. V. / LOUZGUINE D.V.) 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60302212)
張 涛 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (70250818)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
117,260千円 (直接経費: 90,200千円、間接経費: 27,060千円)
2007年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2006年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2005年度: 31,070千円 (直接経費: 23,900千円、間接経費: 7,170千円)
2004年度: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)
2003年度: 46,540千円 (直接経費: 35,800千円、間接経費: 10,740千円)
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| キーワード | 過冷却液体 / バルク金属ガラス / 機械的性質 / 軟磁性材料 / ギヤードモータ / 圧力センサ / 局所原子構造 / 計算機科学 / 過冷却液体ガラス / ポーラス / 柔粘性結晶 / 中範囲規則 / 正20面体クラスター / ポアソン比 / 後期遷移金属 / ペティフォーマップ / 二元系化合物 / ガラス遷移 / 自由体積 / 熱膨張 / 金属ガラス / 機能材料 / 合金設計 / 相変態 / 鉄合金 / ニッケル合金 / コバルト基合金 / 鉄基合金 / ニッケル基合金 / 硬質磁性材料 / 非平衡材料 / 高機能材料 / 成形プロセス / ナノ結晶材料 |
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| 研究概要 |
本研究の主要研究成果を新合金創製、応用・実用・工業化および計算機科学に分けて下記に記す。新合金としては、従来の二倍に近い5200MPaの世界最高強度で、加工性にも優れた特徴と優れた軟磁気特性を併せもつ新Co合金、比重が4.5Mg/m3の高比強度合金を実用合金系であるTi-Fe二元系合金およびNi60Pd20P17B3合金において、世界で初めて臨界直径が1cmを超える最大直径12mmのバルク金属ガラスの作製に成功した。応用・実用・工業化では、金属ガラス製マイクロギヤを用いた世界最小ギヤードモータを開発した。この金属ガラス製ギヤードモータの超小型化と高負荷特性を実現した。実用レベルとして従来の世界最小であったプラスチックを用いた直径1.9ミリメートルスイス製のモータを凌ぐ小型化に成功した。さらに、金属ガラスを用いた小型・超高感度圧力センサを開発した。従来のステンレス鋼センサに比べて2倍以上の高圧対応が可能であり、4倍以上の感度を示す金属ガラス製圧力センサの開発に成功した。計算機科学では、バルク金属ガラス生成の合金組成則を確立した。具体的には、周期律表のs, d, f, pブロックおよび前期(E)ならびに後期(L)遷移金属から成る四つのサブグループ(s, dEf, dLp, p)をもとに描かれる正四面体合金組成図上でバルク金属ガラス合金組成帯の存在を明らかにした。さらに、新規分子動力学(MD)シミュレーション手法の開発した。例えば、C6Cr23金属間化合物中の仮想的クラスターにランダム方位回転とその後の構造緩和を施すことにより、結晶から液相への構造変化が生じることを明らかにした。これらの主要研究成果は、いずれも、新規で斬新な独自の研究成果である。特に、「世界一」を冠する研究成果を持ちきたした新合金、応用・実用・工業化の研究成果は、産・学界にも大きなインパクトを与えた。
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