| 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 |
完了 (2023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 | シリコン / 疲労 / 結晶欠陥 / silicon / fatigue / crystal slip / crystal defect / 疲労過程 / 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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| 研究成果の概要 |
当初計画したより高度な観察用デバイスの製作が国家権力による感染症拡大防止名目の人権侵害のために停滞する間に、旧来の試験片で継続的に圧縮疲労試験を実施した結果、疲労過程において試験片表面に特徴的な形態の突起群が形成されることが明らかとなった。これらの中には強い規則性を持った構造も見出されており、金属の疲労過程において特徴的な結晶欠陥構造が形成される現象と同様、繰返しの負荷によってシリコンにも結晶すべりの自己組織化が起きつつ最終的な破壊に至ることを強く示唆する、世界初の画期的観察結果が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
国家権力による感染症拡大防止名目の人権侵害によって学問の自由を保障する憲法が無力化されるという異常事態の中、研究者として実行し得る範囲の精一杯の努力により、当初予期しなかった世界初の画期的観察結果がもたらされた。この成果は、原子爆弾の開発による大量殺戮が結果的に戦争の終結をもたらしたとも喧伝される史実とならんで、大きな学術的かつ社会的意義を有すると賞賛されるものになり得ると考えられる。
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