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バルク金属ガラスの構造とナノメカニクス

研究課題

研究課題/領域番号 18029009
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

CHEN Mingwei  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20372310)

研究分担者 藤田 武志  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (90363382)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2007年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2006年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード金属ガラス / 電子顕微鏡 / 機械特性 / 硬度試験
研究概要

・Ni基バルク金属複合ガラスの電気抵抗を評価した。金属粒子の分散により抵抗値は著しく下がり、伝導特性を改善した。高伝導物質のしきい値が11%と小さいことがわかった。ガラス複合材料の電気伝導特性がパーコレーション理論に基づいた有効媒質近似が有効であることがわかり、これによりバルク金属複合ガラスの電気特性の定量評価に大いに役立てることができる。例えば、金属ガラスに延性金属相を導入することで引張延性が著しく改善するのでこのパーコレーション理論に基づいた有効媒質近似と併用することで優れた線材や電子部品への設計が可能になると思われる。
・Ni基金属ガラスと黄銅の複合金属ガラスについて、金属相とアモルファス相の界面とその機械的特性にっいて調査した。界面には中間相が生成されていることがわかり、厚さが50nm-100nmであった。電子顕微鏡により評価を行い、中間相の生成はアモルファス相と金属相の相互拡散による物であることがわかった。中間相にナノインデンテーションの圧子による局所変形を加えると、その中間相でクラックの伝搬を抑制していることがわかった。したがって、生成した中間相は界面強度を強めるだ絵でなく、せん断変形による破壊を防ぐための緩衝相として働いていることがわかった。
・延性を有する金属ガラスNi50Pd30P20の変形時に観察されるセレーションの起源について調査した。せん断帯に沿って広範囲なナノ結晶化が観察され、ナノ結晶内部には転位、双晶、キンク帯が観察された。それらの観察により、局所の歪み軟化とせん断帯運動の抑制は誘起ナノ結晶に起因することがわかった。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Metallic glass nanowire2008

    • 著者名/発表者名
      K. S. Nakayama, Y. Yokoyama, G. Xie, Q. S. Zhang, M. W. Chen, T. Sakurai, A. Inoue
    • 雑誌名

      Nano Letters 8

      ページ: 516-519

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interface structure and properties of a brass-reinforced Ni59Zr20Ti16Si2Sn3 bulk metallic glass composite2008

    • 著者名/発表者名
      K. Wang, T.Fujita, D. Pan, T. G. Nieh, A. Inoue, D. H. Kim, M. W. Chen
    • 雑誌名

      Acta Materialia (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micromechanisms of serrated flow in a Ni50Pd30P20 bulk metallic glass with a large compression plasticity2008

    • 著者名/発表者名
      K. Wang, T. Fujita, Y. Q. Zeng, N. Nishiyama, A. Inoue, M. W. Chen
    • 雑誌名

      Acta Materialis (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and numerical investigation on ductile fracture transition in a magnesium alloy2007

    • 著者名/発表者名
      C. Yan, W. Ma, V. Burg, M. W. Chen
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science 42

      ページ: 7702-7707

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ Raman characterization of reversible phase transition in stress-induced amorphous silicon2007

    • 著者名/発表者名
      K. Wu, X. Q. Yan, M. W. Chen
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 91

      ページ: 101903-101903

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Hugoniot elastic limit in polycrystalline alumina2007

    • 著者名/発表者名
      N. K. Bourne, J. C. F. Millet, M. W. Chen, J. W. McCauley, D. P. Dandekar
    • 雑誌名

      Journal of applied physics 102

      ページ: 73514-73514

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical conductivity of a bulk metallic glass composite2007

    • 著者名/発表者名
      K. Wang, T. Fujita, M. W. Chen, T. G. Nieh, H. Okada, K. Koyama, W. Zhang, A. Inoue
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 91

      ページ: 154101-154101

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measuring elastic energy density of bulk metallic glasses by nanoindentation2006

    • 著者名/発表者名
      K.Wang et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47

      ページ: 1981-1984

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Extraordinary plasticity of ductile bulk metallic glasses2006

    • 著者名/発表者名
      M.W.Chen et al.
    • 雑誌名

      Physical review letters 96

      ページ: 245502-245502

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Micromechanisms of mechanical behavior of ductile bulk metallic glasses2007

    • 著者名/発表者名
      M. W. Chen
    • 学会等名
      Northeastern Asian Symposium on Advanced Materials
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2007-12-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] history and perspective of bulk metallic glasses2007

    • 著者名/発表者名
      M. W. Chen
    • 学会等名
      Tohoku WPI Inauguration Ceremony
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2007-11-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Interfacial Structure of BMG/crystal Composite2007

    • 著者名/発表者名
      K. Wang, T. Fujita, A. Inoue, M. W. Chen
    • 学会等名
      Joint Symposium on Materials science and Engineering for 21st Century
    • 発表場所
      Tsing Hua University
    • 年月日
      2007-10-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Correlation between shear Band Formation and Ductility in Bulk Metallic Glasses2007

    • 著者名/発表者名
      K. Wang, M. W. Chen, D. Pan, T. Fujita, A. Inoue
    • 学会等名
      Joint Conference of 1st International Conference on Science and Technology for Adva nced Ceramics (STAG) and 2nd International Conference on Joining Technology for New Metallic Glasses and Inorganic Materials(JTMC)
    • 発表場所
      湘南国際村センター
    • 年月日
      2007-05-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Nanostructured materials: challenges and perspectives2007

    • 著者名/発表者名
      M. W. Chen
    • 学会等名
      Department Seminar
    • 発表場所
      Naval Postgraduate School
    • 年月日
      2007-03-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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