• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

自立金属ナノ薄膜の繰返し塑性構成式評価とこれに基づく疲労き裂進展の支配力学の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H06061
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関大阪大学

研究代表者

近藤 俊之  大阪大学, 工学研究科, 助教 (70735042)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
26,390千円 (直接経費: 20,300千円、間接経費: 6,090千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 23,530千円 (直接経費: 18,100千円、間接経費: 5,430千円)
キーワード材料強度学 / ナノ材料 / 薄膜 / 疲労 / 破壊 / 塑性/繰返し塑性 / 塑性・繰返し塑性 / 繰返し塑性
研究成果の概要

膜厚が100 nmオーダーである自立金属ナノ薄膜の疲労き裂進展の支配力学則の解明を目的として,大面積を有するナノ薄膜から切り出した微小試験片に対する引張/繰返し引張試験法および疲労き裂進展のその場電界放射走査型電子顕微鏡観察による疲労き裂周囲の変形場の定量評価法を検討・開発した。これらの手法により,高応力・高ひずみ領域までの弾塑性特性の評価および疲労き裂先端前方のひずみ場の実測を達成し,疲労き裂進展を支配する力学場を定量評価可能な技術基盤を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マイクロ・ナノ材料の変形・破壊の支配力学は未解明であり,これはき裂先端などの破壊進行領域近傍の力学状態の詳細な解明が困難なことに因る。本研究で得た知見や確立した技術は,マイクロ・ナノ材料の機械的特性の高精度な評価や破壊箇所近傍の力学状態の解明を実現し,マイクロ・ナノ材料における破壊の支配力学を解明するための基盤となるものである。特に,マイクロ・ナノデバイスの長期信頼性を確保するうえで重要である疲労破壊の解明に大きく貢献するものであり,学術的・社会的意義が大きいものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Vacuum effects on fatigue crack growth in submicrometre-thick freestanding copper films2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kondo, Akihiro Shin, Masaya Akasaka, Hiroyuki Hirakata and Kohji Minoshima
    • 雑誌名

      Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures

      巻: 42 号: 5 ページ: 1118-1129

    • DOI

      10.1111/ffe.12976

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fracture toughness of freestanding copper films with a thickness of 39 nm2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kondo, Kazuki Hiramine, Hiroyuki Hirakata and Kohji Minoshima
    • 雑誌名

      Engineering Fracture Mechanics

      巻: 200 ページ: 521-531

    • DOI

      10.1016/j.engfracmech.2018.08.019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自立金属ナノ薄膜のその場電界放射走査型電子顕微鏡観察疲労/クリープ強度試験法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      近藤俊之, 秦彰宏, 平方寛之, 﨑原雅之, 箕島弘二
    • 雑誌名

      材料

      巻: 65 号: 12 ページ: 869-876

    • DOI

      10.2472/jsms.65.869

    • NAID

      130005251201

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fatigue crack propagation properties of submicron-thick freestanding copper films in vacuum environment2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki KONDO, Akihiro SHIN, Hiroyuki HIRAKATA, Kohji MINOSHIMA
    • 雑誌名

      Procedia Structural Integrity

      巻: 2 ページ: 1359-1366

    • DOI

      10.1016/j.prostr.2016.06.173

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 単結晶銅薄膜微小試験片を用いた引張・疲労特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      森國友章, 近藤俊之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部 第94期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サブミクロン銅薄膜の破壊じん性に及ぼす表面酸化被膜の影響2019

    • 著者名/発表者名
      三木大輝, 近藤俊之, 平方寛之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部 第94期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サブミクロン単結晶金薄膜のクリープ特性2019

    • 著者名/発表者名
      高山篤史, 近藤俊之, 平方寛之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部 第94期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サブミクロン銅薄膜の疲労き裂開閉口挙動に及ぼす真空環境効果2018

    • 著者名/発表者名
      近藤俊之, 赤坂昌哉, 平方寛之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本材料学会 第67期学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 表面酸化層を制御したサブミクロン銅薄膜の破壊じん性2018

    • 著者名/発表者名
      三木大輝, 近藤俊之, 平方寛之,箕島弘二
    • 学会等名
      日本材料学会 第67期学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ引張試験片を用いたサブミクロン銅薄膜の機械的特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      森國友章, 近藤俊之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本機械学会 2018年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fracture Toughness of 39-nm-Thick Freestanding Copper Films2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kondo, Kazuki Hiramine, Hiroyuki Hirakata and Kohji Minoshima
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength (APCFS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サブミクロン単結晶金薄膜のクリープ特性評価法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      高山篤史, 近藤俊之, 平方寛之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本材料学会関西支部 第13回若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サブミクロン単結晶銅薄膜の引張・疲労特性評価法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      森國友章, 近藤俊之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本材料学会関西支部 第13回若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金属ナノ薄膜の疲労2018

    • 著者名/発表者名
      近藤 俊之
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2018材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面酸化層制御銅ナノ薄膜のその場FESEM観察破壊じん性試験2018

    • 著者名/発表者名
      近藤 俊之, 三木 大輝, 平方 寛之, 箕島 弘二
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2018材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 切欠きを有するナノワイヤの強度試験法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      原田 雄斗, 近藤 俊之, 箕島 弘二
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2018材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 表面酸化層制御銅ナノ薄膜の疲労き裂進展特性2018

    • 著者名/発表者名
      伊達 虹貴, 近藤 俊之, 平方 寛之, 箕島 弘二
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2018材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サブミクロン銅薄膜の疲労き裂進展特性に及ぼす新生面酸化/表面酸化層の影響2018

    • 著者名/発表者名
      赤坂昌哉, 近藤俊之, 平方寛之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本機械学会 関西支部 第93期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] サブミクロン銅薄膜の疲労き裂進展の下限界特性に及ぼす酸化の影響2017

    • 著者名/発表者名
      赤坂昌哉, 近藤俊之, 平方寛之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本材料学会 第66期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effects of vacuum on fatigue crack propagation in freestanding copper submicron films2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kondo, Masaya Akasaka, Hiroyuki Hirakata, and Kohji Minoshima
    • 学会等名
      14th International Conference on Fracture (ICF14)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サブミクロン銅薄膜の疲労き裂進展に及ぼす表面酸化層の影響2017

    • 著者名/発表者名
      近藤俊之, 秦彰宏, 平方寛之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2017 材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 10 nmオーダー厚自立銅薄膜のその場FESEM観察破壊じん性試験2017

    • 著者名/発表者名
      近藤俊之, 平峰一樹, 平方寛之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本材料学会 高温強度・破壊力学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 銅ナノ薄膜の疲労き裂進展特性に及ぼす表面酸化層の影響2016

    • 著者名/発表者名
      近藤俊之, 秦彰宏, 赤坂昌哉, 平方寛之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2016 材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      神戸大学,神戸市
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Fatigue crack propagation properties of submicron-thick freestanding copper films in vacuum environment2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kondo, Akihiro Shin, Hiroyuki Hirakata and Kohji Minoshima
    • 学会等名
      21st European Conference on Fracture (ECF21)
    • 発表場所
      The Sheraton Catania Hotel & Conference Center, Catania, Italy
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 銅ナノ薄膜の疲労き裂進展の下限界特性に及ぼす真空環境効果2016

    • 著者名/発表者名
      近藤俊之, 秦彰宏, 平方寛之, 箕島弘二
    • 学会等名
      日本材料学会 第65期学術講演会
    • 発表場所
      富山大学,富山市
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科

    • URL

      http://www-micro.mech.eng.osaka-u.ac.jp/home.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi