| 研究課題/領域番号 |
18H03849
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
板倉 明子 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, グループリーダー (20343858)
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| 研究分担者 |
村瀬 義治 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 主任研究員 (10354193)
青柳 里果 成蹊大学, 理工学部, 教授 (20339683)
宮内 直弥 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, NIMS特別研究員 (70451416)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
43,290千円 (直接経費: 33,300千円、間接経費: 9,990千円)
2022年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2020年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2018年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 水素 / 水素透過 / 可視化・画像化 / 構造解析 / 水素可視化 / 電子励起脱離 / 可視化 / 電子遷移誘起脱離 / 水素脆化 / 水素拡散 / 顕微構造解析 / 主成分分析 / 拡散モデル / 電子衝撃脱離 / 構造材料 / 主成分分析法 / 画像解析 / 金属材料 / 透過と脱離 / 脆化 |
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| 研究成果の概要 |
材料表面および近傍の水素の存在位置を走査型電子顕微鏡レベルの分解能で可視化し、動的環境・顕微視野で水素の挙動を観察することを目的に研究を行った。
独自開発したオペランド水素顕微鏡特(許第06796275号(2020年))により、構造材料を透過する水素の時間応答性を反映する水素画像を取得し、数百枚の水素画像と局所構造分布画像を計算科学的な手法で画像解析し、局所的な結晶構造に依存した水素拡散係数と透過流量の決定に成功した。特定の対応粒界での拡散速度が速く、透過流量が大きいことも分かった。水素の拡散バリアについても、参加クロムの被膜の組成と、水素透過挙動を関連付けることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
オペランド水素顕微鏡は独自開発の水素可視化装置である。原著論文を執筆した他、多くの解説記事を依頼され招待講演も多かった。また、2016年に出願した申請が科研費期間内に特許化され、また関連特許12件を出願した。水素の可視化手法の多くは試料を汚染・破壊しながら測定するものであり、透過を実時間で可視化する装置も少ないため、開発当初から数十社以上の企業がコンタクトをしてきている。そのうちの数社と現在共同研究実施中であり、本研究の成果をもとに、(株)エリオニクスとライセンス契約し、商品化した。(電子線水素可視化装置『ERA-600H2』)
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