| 研究課題/領域番号 |
19H02412
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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26010:金属材料物性関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
XU XIAO 東北大学, 工学研究科, 助教 (20781389)
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| 研究分担者 |
辻川 雅人 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40615019)
大森 俊洋 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60451530)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 形状記憶合金 / リエントラント・マルテンサイト変態 / Co系合金 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
一般に、マルテンサイト(M)変態は冷却時に母相→M相の正変態が生じるが、最近、代表者らは、Co2Cr(Ga,Si)形状記憶合金において冷却で母相→M相→母相の挙動を示すM変態を報告し、リエントラント形状記憶合金と命名した。リエントラント形状記憶合金は学術面だけではなく実用面も大きく期待されているが、現在のところ１合金しか見つかっていない。本研究は第一原理計算と実験を併用した研究手法を駆使し、新規リエントラント形状記憶合金の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
一般に、マルテンサイト変態は冷却時に母相→マルテンサイト相の正変態が生じるが、最近、研究代表者らは、Co2Cr(Ga,Si)合金において冷却で母相→マルテンサイト相→母相の挙動を示す異常なリエントラント・マルテンサイト変態を報告し、このような特徴を有する形状記憶合金のことをリエントラント形状記憶合金と命名した。本研究は新規形状記憶合金の開発を目標とし、新たにCo-V-AlおよびCo-V-Al-Siなど、新しい形状記憶合金の開発に成功した。さらに、リエントラント形状記憶合金を用いて、世界で初めて周囲の温度で冷暖切換する固体冷媒材料を開発し、次世代固体冷凍技術の実現に貢献できると期待する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究はまず新規Co系形状記憶合金の開発を目的とした。Co系合金は独特の電子構造から形状記憶合金にはなりにくいとされてきたが、本研究で新規形状記憶合金の開発に成功したことで学術的に大きな意味を持つと言える。また、Co-V-AlとCo-V-Si-Al合金はいずれもGaなど高価な元素を含まないため、実用上の意味も大きい。さらに、Co-Cr-Al-Si合金において、周囲の温度で冷暖切換する固体冷媒材料の開発に成功した。こちらは新しい物理現象であると同時に、装置設計に新たな自由度が生まれることから、次世代固体冷凍技術の実現にも貢献できると期待され、学術的にも社会的にも大きな意義を持つ研究成果である。
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