| 研究課題/領域番号 |
18H01747
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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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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
西村 克彦 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (70218189)
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| 研究分担者 |
松田 健二 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (00209553)
赤丸 悟士 富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (10420324)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
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| キーワード | アルミニウム合金 / 水素脆性 / ミュオンスピン緩和法 / 原子空孔 / ナノクラスタ / 組織観察 / イオンガン / 第一原理計算 / 水素原子拡散 / ミュオンスピン緩和 / 原子クラスター / 材料組織 / 自然時効 / 水素原子挙動 / 非破壊評価 / 組織制御 / 材料加工 / 水素脆性抑制 |
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| 研究成果の概要 |
正ミュオンは、アルミニウム中で電気的に水素イオンと同じ様に振る舞うので、水素が捕獲される格子位置の近くに捕獲され、磁気相互作用を通じて、ミュオンの周りの水素の個数と距離の情報を提供する。よって、ミュオンスピン緩和法が水素動力学を研究する最適な研究手段と思われる。本研究の目的は、水素濃度が異なる高純度アルミニウム及びアルミニウム合金でミュオンスピン緩和実験を行い、ミュオン捕獲率の変化から、格子間の水素原子濃度評価法を確立する。また、スピン緩和率の変化は水素原子の数と距離に依存するので、水素原子の格子位置を明らかにする。アルミニウム合金で水素拡散を抑制する元素を探索する。
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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、アルミ合金に水素注入するイオンプラント装置を作製し、更に異なる３つの手法で水素注入を行い、それらの装置の性能評価を行った。水素注入したAl，Al-Cu，Al-Mg合金でゼロ磁場ミュオンスピン緩和実験を行い、ミュオンスピンと水素原子の磁気的相互作用に起因する緩和率の上昇を始めて観測した。また、Al-Mg-Si合金ではCu添加によってミュオン捕獲率が増加する現象を発見した。この研究成果は、アルミ合金中の水素拡散を抑制する手段を示唆している。これらは新規な研究成果であり、水素社会の安心・安全を確立する上で重要であり、産業界に大きなインパクトをもたらすと考える。
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