| 研究課題/領域番号 |
16K06714
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性・材料
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
都留 智仁 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 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (80455295)
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| 研究協力者 |
染川 英俊
ショーン ダリル
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 転位構造 / 合金設計 / 電子状態解析 / 金属物性 / 力学特性 / 転位運動 / 計算科学 / 塑性異方性 / 六方晶合金 / 転位芯構造解析 / 破壊靱性評価 / 第一原理計算 / 格子欠陥 / 計算物理 |
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| 研究成果の概要 |
マグネシウム（Mg）などの六方晶合金は，塑性変形の異方性のため低温～室温で延性・加工性に乏しく，構造材料として本質的な欠点を有している．しかし，合金化と機械特性の関係は古くから古典的な固溶強化機構が知られているものの，降伏後の塑性変形や延性を関連づける理論や機構はわかっていない．本研究では，この周期系の転位を有する原子モデルを構築し，電子構造解析に基づく塑性変形の評価法を構築し，塑性異方性を改善する機構を構築した．また，一部の合金元素によって塑性異方性が改善され，延性が向上することを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
合金化に対する電子状態を考慮した欠陥構造のモデリングに注力し，転位構造と合金元素の電子的な相互作用がもたらす影響を評価する新たな枠組みを構築することで，材料の力学特性の理解に大きく貢献した．さらに，材料設計における普遍的な問題である合金化による力学特性の評価において，従来の試行錯誤で行われていた材料開発に新たなアプローチを提案した．これらの元素戦略による材料設計は学術的な革新性のみならず，資源の少ない我が国において効率的な材料開発が可能になるという観点から工学的にも意義がある．
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