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柔粘性結晶モデルによる金属ガラスの局所原子構造の解明と新規バルク金属ガラスの創製

研究課題

研究課題/領域番号 21560715
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関東北大学

研究代表者

竹内 章  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (40250815)

研究分担者 横山 嘉彦  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (00261511)
湯葢 邦夫 (湯蓋 邦夫)  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (00302208)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードアモルファス材料 / 金属ガラス / 柔粘性結晶 / 分子動力学シミュレーション / バルク金属ガラス / 高エントロピー合金 / ユナイテッドアトム / 合金組成図 / 周期律表 / 結晶構造 / 金属間化合物 / 局所原子構造 / 高エントロピーバルク金属ガラス / 等原子分率 / 合金開発 / 黄金分割 / パーコレーション / 粘性 / ガーネット構造
研究概要

金属ガラスの原子スケールの構造の分子動力学シミュレーションおよび新規バルク金属ガラス(BMG)の開発を行った。液体と固体の中間相として知られる分子性物質の一種の柔粘性結晶の性質に着目したMDモデルでシミュレーションを行った。その結果、BMGは臨界パーコレーション状態のクラスター充填構造であることが分かった。さらに、計算結果の検討により、新型のバルク金属ガラスとして臨界直径10mmのPd_20Pt_20Cu_20Ni_20P_20高エントロピーBMGの創製に成功した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (15件) 図書 (6件)

  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulations Based on Plastic Crystal Model with Introducing United Atom Scheme Demonstrated for Zr_2Ni Metallic Glass2012

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi and A. Inoue
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Forum

      巻: 706-709 ページ: 1337-1342

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critically-Percolated, Cluster-Packed Structure in Cu-Zr Binary Bulk Metallic Glass Demonstrated by Molecular Dynamics Simulations based on Plastic Crystal Model2012

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi and A. Inoue
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 53(in press)

    • NAID

      10030630200

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pd_20Pt_20Cu_20Ni_20P_20 High-Entropy Alloy as a Bulk Metallic Glass in the Centimeter2011

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, N. Chen, T. Wada, Y. Yokoyama, H. Kato, A. Inoue and J.-W. Yeh
    • 雑誌名

      Intermetallics

      巻: 19 ページ: 1546-1554

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pd_20Pt_20Cu_20Ni_20P_20 High-Entropy Alloy as a Bulk Metallic Glass in the Centimeter2011

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, N. Chen, T. Wada, Y. Yokoyama, H. Kato, A. Inoue and J.-W. Yeh
    • 雑誌名

      Intermetallics

      巻: 19 号: 10 ページ: 1546-1554

    • DOI

      10.1016/j.intermet.2011.05.030

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulations Based on Plastic Crystal Model with Introducing United Atom Scheme Demonstrated for Zr_2Ni Metallic Glass2011

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 706-709 ページ: 1337-1342

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.706-709.1337

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Development and Applications of Bulk Glassy Alloys2011

    • 著者名/発表者名
      A. Inoue and A. Takeuchi
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 59 号: 6 ページ: 2243-2267

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2010.11.027

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zr_60Al_15(Ni, Cu)_25 Noncrystalline Alloys Created by Referring to Ionic Arrangements of a Garnet Structure with Molecular Dynamics Simulations Based on a Plastic Crystal Model2010

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, K. Yubuta, A. R. Yavari and A. Inoue
    • 雑誌名

      Intermetallics

      巻: 18 ページ: 330-341

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vogel-Fulcher-Tammann Plot for Viscosity Scaled with Temperature Interval between Actual and Ideal Glass Transitions for Metallic Glasses in Liquid and Supercooled Liquid States2010

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, H. Kato and A. Inoue
    • 雑誌名

      Intermetallics

      巻: 18 ページ: 406-411

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulations of Critically Percolated, Cluster-Packed Structure in Zr-Al-Ni Bulk Metallic Glass2010

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, K. Yubuta, M. Ogata and A. Inoue
    • 雑誌名

      J. Mater. Sci.

      巻: 45 ページ: 4898-4905

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mixing Enthalpy of Liquid Phase Calculated by Miedema's Scheme and Approximated with Sub-Regular Solution Model for Assessing Forming Ability of Amorphous and Glassy Alloys2010

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi and A. Inoue
    • 雑誌名

      Intermetallics

      巻: 18 ページ: 1779-1789

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Atomic Arrangements of Pd-Based Bulk Metallic Glasses of the Metal-Metalloid Type Demonstrated by Molecular Dynamics Simulations2010

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi and A. Inoue
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Forum

      巻: 654-656 ページ: 1038-1041

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Entropy State of Orientationally-Disordered Clusters in Zr-Based Bulk Metallic Glass2010

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, M. Ogata and A. Inoue
    • 雑誌名

      Prog. Mat. Sci.

      巻: 20 ページ: 87-96

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulations of Critically Percolated, Ciuster-Pack tructure in Zr-Al-Ni Bulk Metallic Glass2010

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Research

      巻: 45 ページ: 4898-4905

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Atomic Arrangements of Pd-Based Bulk Metallic Glasses of the Metal-Metallord Type Demonstrated by Molecular Dynamics Simulations2010

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 654-656 ページ: 1038-1041

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Entropy State of Orientationally-Disordered Clusters in Zr-Based Bulk Metallic Glass2010

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 雑誌名

      Progress in Natural Science

      巻: 20 ページ: 87-96

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zr_<60>Al_<15>(Ni, Cu)_<25> noncrystalline Alloys Created by Referring to Ionic Arrangements of a Garnet Structure with Molecular Dynamics Simulations Based on a Plastic Crystal Model2010

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 雑誌名

      Intermetallics 17

      ページ: 330-341

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vogel-Fulcher-Tammann plot for viscosity scaled with temperature interval between actual and ideal glass transitions for metallic glasses in liquid and supercooled liquid states2010

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 雑誌名

      Intermetallics 18

      ページ: 406-411

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Golden Mean Analysis of Bulk Metallic Glasses with Critical Diameter over Half-Inch for their Mole Fractions of Compositions2009

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, A. R. Yavari and A. Inoue
    • 雑誌名

      Intermetallics

      巻: 17 ページ: 696-703

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Golden Mean Analysis of Bulk Metallic Glasses with Critical Diameter over Half-Inch for their Mole Fractions of Compositions2009

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 雑誌名

      Intermetallics 17

      ページ: 696-703

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Alloy Design for High-Entropy Bulk Glassy Alloys2011

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, N. Chen, T. Wada, Y. Yokoyama, H. Kato, A. Inoue and J.-W. Yeh
    • 学会等名
      12th IUMRS International Conference in Asia (IUMRS-ICA2011)
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Alloy Design for High-Entropy Bulk Glassy Alloys2011

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 学会等名
      12th IUMRS International Conference in Asia (IUMRS-ICA2011)
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Compositional Features of Bulk Metallic Glasses Analyzed with Tetrahedral Composition Diagram from s-, p-, d-and f-Blocks2011

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi and A. Inoue
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Rapidly Quenched and Metastable Materials (RQ 14)
    • 発表場所
      Salvador, Brazil
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Compositional Features of Bulk Metallic Glasses Analyzed with Tetrahedral Composition Diagram from s-, p-, d- and f-Blocks2011

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Rapidly Quenched and Metastable Materials (RQ 14)
    • 発表場所
      Salvador, Brazil(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulations Based on Plastic Crystal Model with Introducing United Atom Scheme Demonstrated for Zr_2Ni Metallic Glass2011

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi and A. Inoue
    • 学会等名
      International Conference on PROCESSING & MANUFACTURING OF ADVANCED MATERIALS (THERMEC' 2011)
    • 発表場所
      Quebec, Canada
    • 年月日
      2011-08-02
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulations Based on Plastic Crystal Model with Introducing United Atom Scheme Demonstrated for Zr_2Ni Metallic Glass2011

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 学会等名
      International Conference on PROCESSING & MANUFACTURING OF ADVANCED MATERIALS (THERMEC'2011)
    • 発表場所
      Quebec, Canada(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Bulk Metallic Glasses with High Entropy States2011

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 学会等名
      4th Discussion Meeting on Glass Transition (4th DMGT 2011)
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2011-03-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] High Entropy State of Orientationally-Disordered Clusters in Zr-Based Bulk Metallic Glass2010

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, M. Ogata and A. Inoue
    • 学会等名
      11th IUMRS International Conference in Asia(IUMRS-ICA 2010)
    • 発表場所
      Qingdao, China
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] High Entropy State of Orientationally-Disordered Clusters in Zr-Based Bulk Metallic Glass2010

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 学会等名
      11th IUMRS International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2010)
    • 発表場所
      Qingdao, China
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Local Atomic Arrangements of Pd-Based Bulk Metallic Glasses in Metal-Metalloid TypeDemonstrated by Molecular Dynamics Simulations2010

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 学会等名
      The 7th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM7)
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 年月日
      2010-08-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 三状態二分子可逆反応モデルに基づく金属ガラスのガラス遷移現象の解明2010

    • 著者名/発表者名
      竹内章
    • 学会等名
      日本金属学会、2010年春期(第146回)大会
    • 発表場所
      筑波大学、つくば市
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Critically-Percolated Cluster-Packed Structure in Zr-Al-Ni Bulk Metallic Glass Created with Molecular Dynamics Simulations Based on Plastic Crystal Model2009

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, K. Yubuta and A. Inoue
    • 学会等名
      11th International Conference on Advanced Materials (ICAM2009)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2009-09-21
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Critically-Percolated Cluster-Packed Structure in Zr-Al-Ni Bulk Metallic Glass Created with Molecular Dynamics Simulations Based on Plastic Crystal Model2009

    • 著者名/発表者名
      竹内章
    • 学会等名
      11th International Conference on Advanced Materials(ICAM2009)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2009-09-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 臨界パーコレーション濃度のクラスター充填局所原子構造をもつ金属ガラスの分子動力学シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      竹内章
    • 学会等名
      日本金属学会、2009年秋期(第145回)大会
    • 発表場所
      京都大学、京都市
    • 年月日
      2009-09-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Critically-Percolated Cluster-Packed Structure in Cu-Zr Binary Bulk Metallic Glass2009

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi and A. Inoue
    • 学会等名
      International Symposium on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2009-07-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [図書] Physical Properties of Ternary Amorphous Alloys, Phase Diagrams and Physical Properties of Nonequilibrium Alloys, Systems from Ag-Al-Ca to Au-Pd-Si2011

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, D. V. Louzguine and U.
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] Physical Properties of Ternary Amorphous Alloys, Phase Diagrams and Physical Properties of Nonequilibrium Alloys, Systems from B-Be-Fe to Co-W-Zr2011

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, D. V. Louzguine and U.
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] Physical Properties of Ternary Amorphous Alloys, Phase Diagrams and Physical Properties of Nonequilibrium Alloys, Systems from Cr-Fe-P to Si-W-Zr2011

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi, D. V. Louzguine and U.
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] Physical Properties of Ternary Amorphous Alloys, Phase Diagrams and Physical Properties of Nonequilibrium Alloys, Systems from Ag-Al-Ca to Au-Pd-Si2011

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Physical Properties of Ternary Amorphous Alloys, Phase Diagrams and Physical Properties of Nonequilibrium Alloys, Systems from B-Be-Fe to Co-W-Zr2011

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Physical Properties of Ternary Amorphous Alloys, Phase Diagrams and Physical Properties of Nonequilibrium Alloys, Systems from Cr-Fe-P to Si-W-Zr2011

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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