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同じ回転運動を遠心力印加と高周波加熱に用いた高温遠心システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06805
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

小野 正雄  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 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (50370375)

研究協力者 緒方 裕大  
今井 正樹  
針井 一哉  
中堂 博之  
岡安 悟  
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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード高周波加熱 / 機械的周波数 / 遠心加熱 / 機械的高周波加熱
研究成果の概要

我々は、強い遠心力を利用して合金等の組成や結晶構造の制御が可能であることを示したが、遠心機ロータは昇温とともに遠心強度が低下するため、対象物質を物性発現に乏しい低融点合金に絞らざるを得ない状況である。
本研究では、遠心力印加時の遠心機ロータの高速回転運動に着目し、静磁場中で非磁性の遠心機ロータを高速回転させることで内包試料のみ誘導加熱して、遠心力印加と高温加熱を両立させる前例のない高温遠心システムの実現を目指した。特に、機械的周波数で前例のない高周波加熱を扱ったものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

材料の組成制御や構造制御は新奇物性発現への定石アプローチであり、超高圧、超強磁場といった極限環境場を用いた新奇物質合成研究が積極的に行われている。新たな極限環境場として強い遠心加速度場の適用を目指すのが我々の取り組みであるが、物性材料を研究対象とするには、1,000℃で地上重力の20万倍以上の遠心加速度場の発生を可能にする必要があった。本研究で開発した同じ回転運動を遠心力印加と高周波加熱に用いた高温遠心システムでそれが原理的に可能であるため、今後、物性発現が大いに期待できる遷移金属からなるような高融点合金の組成や結晶構造の遠心制御による新規物性開拓が期待される。

報告書

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

    (4件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件)

  • [雑誌論文] Angular momentum compensation manipulation to room temperature of the ferrimagnet Ho3-xDyxFe5O12 detected by the Barnett effect2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Imai, Hiroyuki Chudo, Masao Ono, Kazuya Harii, Mamoru Matsuo, Yuichi Ohnuma, Sadamichi Maekawa, and Eiji Saitoh
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 114 号: 16 ページ: 162402-162402

    • DOI

      10.1063/1.5095166

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of gyromagnetic reversal2018

    • 著者名/発表者名
      M. Imai, Y. Ogata, H. Chudo, M. Ono, K. Harii, M. Matsuo, Y. Ohnuma, S. Maekawa, and E. Saitoh
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 113 号: 5 ページ: 052402-052402

    • DOI

      10.1063/1.5041464

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gyroscopic g factor of rare earth metals2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogata, H. Chudo, M. Ono, K. Harii, M. Matsuo, S. Maekawa, and E. Saitoh,
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 110 号: 7 ページ: 072409-072409

    • DOI

      10.1063/1.4976998

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced orbital magnetic moment in FeCo nanogranules observed by Barnett effect2017

    • 著者名/発表者名
      Ogata Y.、Chudo H.、Gu B.、Kobayashi N.、Ono M.、Harii K.、Matsuo M.、Saitoh E.、Maekawa S.
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 442 ページ: 329-331

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2017.06.101

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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