| 研究課題/領域番号 |
19K04091
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
神谷 庄司 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00204628)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | silicon / fatigue / crystal slip / crystal defect / シリコン / 疲労過程 / 結晶欠陥 / 電子顕微鏡観察 / 疲労結晶すべり |
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| 研究開始時の研究の概要 |
シリコンには常温でも結晶に微小なすべり変形が生じ、繰返し負荷により疲労破壊を起こすと考えられる。本研究では、この疲労過程を定量解析する端緒を拓くことを目指す。
IoTや自動運転等に象徴される近未来に向けて、人間の感覚を代行拡張するマイクロデバイスの信頼性は、安全安心社会実現の成否を握る重要な課題である。しかし、センサー等の構造材料として多用されるシリコンの疲労については、表面酸化膜を起因とする米国発の不明瞭な主張が通説となって以来、真相の解明が滞っていた。本研究により疲労寿命に至る基本的な欠陥集積過程の定量化に新たな突破口が拓かれ、次世代社会へ向けた我が国発の信頼性技術の新展開が期待される。
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| 研究実績の概要 |
2022年度の前半はまだcovid-19による制約が続き、対外的な交流等に不自由が残り、他機関との連携による研究活動は停滞した。一方、2021年度までにそれまでの結果を集約し解析を重ねた結果から、疲労破壊に先立って結晶すべりが蓄積することは既に確実視されていた。そうした中、可能な範囲で実験を継続する間に、それ以前に活動が確認されていた特定のすべり系とは別のすべり系もがすべっていることを強く示唆する、新たな観察結果が得られた。さらに年度後半にはこの観察結果の再現性が確認されたため、新規知見として2023年度日本機械学会年次大会での発表申込を行った。これら一連の成果は、疲労過程における結晶すべり変形とせん断垂直双方の負荷応力成分との関係の検討が重要であることを物語ると考えられ、2022年度からはじまった新規課題への発展的継承に一層の期待がかかることとなった。これらの展望の礎となった解析の成果は2021年度中に論文にまとめて投稿され、Journal of Materials Scienceへの掲載が2022年2月に決定されていたが、2022年度初頭に予定通り発行されるに至った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
2019年度から当初３年間の計画ではじまった本研究においては、開始後１年にも満たない2020年初頭からはじまったCOVID-19パンデミックによる諸々の制約やあからさまな妨害により、憲法で保証されるはずの学問の自由が侵害され、当初計画通りには行動できない予想外の展開が続いたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
次の2023年度は本研究課題の最終年度であり、2022年度までに得られた成果の集大成として学会に参加し、発表を行うと同時に自由回復以降の関連研究の最新状況に関する情報収集を行う。さらに、ウィルス依拠の自由の制約という権利侵害がようやくほぼ解消した現段階で、本課題の成果を次の活動に発展させるべく、2022年度より実施している新規課題へと連携継承して、当初目的を拡大したより大きな成果を得ることを目指す。
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