| 研究課題/領域番号 |
17H03375
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
金属物性・材料
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 (2021)
東北大学 (2017-2020) |
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研究代表者 |
竹内 章 兵庫県立大学, 産学連携・研究推進機構, 教授 (40250815)
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| 研究分担者 |
網谷 健児 東北大学, 金属材料研究所, 特任准教授 (30463798)
湯葢 邦夫 九州大学, 工学研究院, 学術研究員 (00302208)
和田 武 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10431602)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 高エントロピー合金 / 稠密六方構造 / 価電子濃度 / 合金設計 / 配置エントロピー / 混合エントロピー / 理想エントロピー / 高エントロピーバルク金属ガラス / オスミウム / 3d後期遷移金属 / 六方稠密構造 / 準正則溶体近似 / 相互作用パラメータ / 過剰エントロピー / 面心立方構造 / 体心立方構造 / 計算機科学 / 遷移金属 / 臨界パーコレーション / 分子動力学シミュレーション / 母相 / 鎖状連結原子 / パーコレーション / 準結晶 / 定比化合物 / 等原子分率 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、熱力学計算および価電子濃度制御により、高エントロピー合金（HEA）の合金設計を確立した。代表的な成果は、臨界直径が18mmの新規高エントロピーバルク金属ガラス(HE-BMG)、Ir-Rh-Ru-W-Mo合金系でhcpおよびfcc単相のHEAの創製の成功である。さらに、実在するHEAの混合エントロピー（Smix）を熱力学的に精緻に算出ることにより、従来知られているHEAの中で、一部の合金は、Smixが配置のエントロピー(Sconfig)を凌駕するSmix > Sconfigとなる関係が成立することを明らかにした。本研究課題の遂行により、HEAの根幹であるエントロピーの真理を解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、従来、作製が困難であった稠密六方構造を有する高エントロピー合金（HEA）の作製に連続して成功した点で学術的意義をもつ。さらに、HEAの語源の由来となっているエントロピーについて、従来、紋切型に配置のエントロピー（Sconfig）で分類されていた常識に疑問を呈するとともに、熱力学的に精緻に混合エントロピーを計算して、HEAにおけるエントロピーの根源に迫る研究を展開した。現在、世界中で研究が隆盛をきわめている人工知能（AI）、マテリアルズインフォマティックス、機械学習などの基礎データに関する深遠な理解を与えるものであり、きわめて高い学術的意義を有する。
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