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レーザー衝撃パルスによる高密度格子欠陥の新導入プロセスと高度制御

研究課題

研究課題/領域番号 21560759
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 材料加工・処理
研究機関財団法人若狭湾エネルギー研究センター

研究代表者

小林 紘二郎  財団法人若狭湾エネルギー研究センター, 所長 (70026277)

研究分担者 佐野 智一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30314371)
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードレーザー衝撃 / 塑性加工 / 衝撃塑性 / アルミニウム材料 / フェムト秒レーザー / レーザー駆動衝撃波 / 純アルミニウム / 転位 / 透過電子顕微鏡 / 電子線後方散乱回折 / 高ひずみ速度塑性変形 / 高密度格子欠陥 / 純鉄 / 加工硬化 / 格子歪み / 格子欠陥 / X線回折 / ナノインデンテーション / レーザー衝撃波 / 塑性変形
研究概要

本研究の目的は、新しい塑性加工プロセスとして"レーザー衝撃法"を提唱し、この手法を用いてこれまで容易に成し得なかった塑性加工を行い、かつ微細組織形成過程を定量的に解明することである。大気中でフェムト秒レーザーを照射した純アルミニウム断面の結晶方位変化を電子線後方散乱回折法によって調べたところ、照射部近傍の結晶方位が変化していることがわかった。透過電子顕微鏡で照射部近傍の組織を観察したところ、高密度な転位の集合体が確認された。フェムト秒レーザー駆動衝撃圧力負荷による高密度転位の導入は、高ひずみ速度塑性変形、ならびに急冷効果により達成されると考えられる。

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

    (43件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (36件)

  • [雑誌論文] Formation of High-Density Dislocations and Hardening in Femtosecond-Laser-Shocked Silicon2012

    • 著者名/発表者名
      辻野雅之
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 5 号: 2 ページ: 22703-22703

    • DOI

      10.1143/apex.5.022703

    • NAID

      10030155552

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement in fatigue performance of friction stir welded A6061-T6 aluminum alloy by laser peening without coating2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Sano, T.Sano, et al
    • 雑誌名

      Materials and Design

      巻: 36 ページ: 809-814

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2011.10.053

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of submicron metastable phase of silicon using femtosecond laser-driven shock wave2011

    • 著者名/発表者名
      辻野雅之
    • 雑誌名

      JOURNAL OF APPLIED PHYSICS

      巻: 110 号: 12 ページ: 126-103

    • DOI

      10.1063/1.3673591

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Significant static pressure increase in a precompression cell target for laser-driven advanced dynamic compression experiments2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, T.Sano, et al.
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 17

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Static compression experiments for advanced coupling techniques of laser-driven dynamic compression and precompression target2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, T.Sano, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physics Conference Series

      巻: 215

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Femtosecond laser-driven shock synthesis of hexagonal diamond from highly oriented pyrolytic graphite2009

    • 著者名/発表者名
      T. Sano, K. Takahashi, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, K. F. Kobayashi, and A. Hirose
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 165 ページ: 012019-012019

    • DOI

      10.1088/1742-6596/165/1/012019

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Femtosecond laser-driven shock synthesis of hexagonal diamond from highly oriented pyrolytic graphite2009

    • 著者名/発表者名
      T.Sano, K.Takahashi, O.Sakata, M.Okoshi, N.Inoue, K.F.Kobayashi, A.Hirose
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 165

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フェムト秒レーザー衝撃波による非平衡加工2011

    • 著者名/発表者名
      佐野智一
    • 学会等名
      第4回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋キャッスルプラザホテル
    • 年月日
      2011-11-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Potentiality of femtosecond laser as a new tool for laser shock peening process2011

    • 著者名/発表者名
      T. Sano, T. Tsukada, Y. Isshiki, T. Ogura, M. Okoshi, N. Inoue, K. F. Kobayashi, and A. Hirose
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2011 Conference & Exhibition(MS & T 11)
    • 発表場所
      Columbus, Ohio, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Femtosecond Laser-driven Shock Quenching of High-Pressure Phases of Condensed Matters2011

    • 著者名/発表者名
      T. Sano and A. Hirose
    • 学会等名
      International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials(THERMEC 2011)
    • 発表場所
      Quebec, Canada
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザ駆動衝撃波による材料加工2011

    • 著者名/発表者名
      佐野智一, 廣瀬明夫
    • 学会等名
      第76回レーザ加工学会講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 鉄とアルミニウムのフェムト秒レーザー駆動衝撃硬化2011

    • 著者名/発表者名
      佐野智一, 小林紘二郎, ら
    • 学会等名
      第52回高圧討論会
    • 発表場所
      沖縄キリスト教学院
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Potentiality of femtosecond laser as a new tool for laser shock peening process2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sano, K.F.Kobayashi, et al
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2011 Conference & Exhibition (MS&T'11)
    • 発表場所
      Columbus, Ohio, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Hardening of aluminum using femtosecond laser-driven shock wave2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Isshiki, T.Sano, K.F.Kobayashi, et al
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2011 Conference & Exhibition (MS&T'11)
    • 発表場所
      Columbus, Ohio, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond Laser Shock Processing of Solids2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sano, A.Hirose
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Laser Peening and Related Phenomena
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond Laser Shock Hardening of Pure Aluminum2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Isshiki, T.Sano, K.F.Kobayashi, et al
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Laser Peening and Related Phenomena
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザ駆動衝撃硬化した純アルミニウムの透過電子顕微鏡観察2011

    • 著者名/発表者名
      一色勇太朗, 佐野智一, 小林紘二郎, ら
    • 学会等名
      溶接学会平成23年度秋季全国大会
    • 発表場所
      皇學館大学伊勢キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザ駆動衝撃硬化した純鉄の組織評価2011

    • 著者名/発表者名
      松田朋己, 佐野智一, 小林紘二郎, ら
    • 学会等名
      溶接学会平成23年度秋季全国大会
    • 発表場所
      皇學館大学伊勢キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond Laser-driven Shock Quenching of High-Pressure Phases of Condensed Matters2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sano, A.Hirose
    • 学会等名
      International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (THERMEC'2011)
    • 発表場所
      Quebec, Canada(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nano-processing and nano-joining using femtosecond laser pulses2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sano
    • 学会等名
      Annual Meeting of Study Group RES, 64th Annual Assembly & International Conference on the International Institute of Welding
    • 発表場所
      Chennai, India
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Fs Laser-driven Shock Hardening of Fe and Al2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sano
    • 学会等名
      2011 APS Shock Conference, American Physical Society, Shock Compression of Condensed Matter Topical Group
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Electron microscopic observation in femtosecond laser-driven shock compressed silicon2011

    • 著者名/発表者名
      M.Tsujino, T.Sano, K.F.Kobayashi, et al
    • 学会等名
      2011 APS Shock Conference, American Physical Society, Shock Compression of Condensed Matter Topical Group
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond laser-driven shock hardening of aluminum2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sano, K.F.Kobayashi, et al
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM2011)
    • 発表場所
      Takamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Quenching non-equilibrium high-pressure phases of Si using femtosecond laser-driven ultrashort shock2011

    • 著者名/発表者名
      M.Tsujino, T.Sano, K.F.Kobayashi, et al
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM2011)
    • 発表場所
      Takamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond laser-driven shock quenching of high-pressure phases of materials2010

    • 著者名/発表者名
      T. Sano
    • 学会等名
      Pacific International Conference on Applications of Lasers & Optics(PICALO)
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      2010-03-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 新しいレーザーピーニングプロセス・フェムト秒レーザーの可能性-2010

    • 著者名/発表者名
      佐野智一, 中島透, 塚田貴大, 小椋智, 大越昌幸, 井上成美, 小林紘二郎, 廣瀬明夫
    • 学会等名
      2010年春季 第57回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウムのフェムト秒レーザー駆動衝撃硬化2010

    • 著者名/発表者名
      一色勇太朗, 佐野智一, 小椋智, 大越昌幸, 井上成美, 小林紘二郎, 廣瀬明夫
    • 学会等名
      2010年春季 第57回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond laser direct joining of copper with polyethylene terephthalate2010

    • 著者名/発表者名
      T. Sano, S. Iwasaki, Y. Ozeki, K. Itoh, and A. Hirose
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2010 Conference and Exhibition(MS & T' 10)
    • 発表場所
      Houston, Texas, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] A new laser peening process-Potentiality of femtosecond laser-2010

    • 著者名/発表者名
      T. Sano, T. Nakashima, T. Tsukada, Y. Isshiki, T. Ogura, M. Okoshi, N. Inoue, K. F. Kobayashi, and A. Hirose
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Laser Peening
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] アルミニウムのフェムト秒レーザー駆動衝撃硬化2010

    • 著者名/発表者名
      一色勇太朗, 佐野智一, 小林紘二郎, ら
    • 学会等名
      第51回高圧討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 静水圧による高圧相転移後に圧力解放したシリコンの電子顕微鏡観察2010

    • 著者名/発表者名
      辻野雅之, 佐野智一, ら
    • 学会等名
      第51回高圧討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond laser direct joining of copper with polyethylene terephthalate2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sano, et al.
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2010 Conferenceand Exhibition(MS&T'10)
    • 発表場所
      Houston, Texas, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Surface hardening of iron using femtosecond laser-driven shock2010

    • 著者名/発表者名
      T.Tsukada, T.Sano, K.F.Kobayashi, et al.
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2010 Conference and Exhibition(MS&T'10)
    • 発表場所
      Houston, Texas, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 鉄鋼材料のフェムト秒レーザ駆動衝撃硬化2010

    • 著者名/発表者名
      塚田貴大, 佐野智一, 小林紘二郎, ら
    • 学会等名
      (社)溶接学会溶接冶金研究委員会創設50周年記念シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザー駆動衝撃波によるシリコン高圧相凍結機構に関する一考察2010

    • 著者名/発表者名
      辻野雅之, 佐野智一, ら
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 鉄鋼材料のフェムト秒レーザ衝撃硬化機構の一考察2010

    • 著者名/発表者名
      塚田貴大, 佐野智一, 小林紘二郎, ら
    • 学会等名
      溶接学会平成22年度秋季全国大会
    • 発表場所
      日本大学工学部(郡山)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Anew laser peening process-Potentiality of femtosecond laser2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sano, K.F.Kobayashi, et al.
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Laser Peening
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザによる純鉄表層の衝撃硬化2010

    • 著者名/発表者名
      塚田貴大, 佐野智一, 小林絋二郎, ら
    • 学会等名
      溶接学会平成22年度春季全国大会
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond laser-driven shock hardening of iron2009

    • 著者名/発表者名
      T.Sano, T.Nakashima, T.Tsukada, T.Ogrua, M.Okoshi, N.Inoue, A.Hirose
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2009 Conference and Exhibition(MS&T'09)
    • 発表場所
      Pittsburgh, Pennsylvania, USA
    • 年月日
      2009-10-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 鉄鋼材料のフェムト秒レーザ衝撃硬化2009

    • 著者名/発表者名
      塚田貴大, 佐野智一, 小椋智, 廣瀬明夫
    • 学会等名
      金属学会2009年秋期(第145回)大会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of high-pressure phases of condensed matter using femtosecond laser-driven shock wave2009

    • 著者名/発表者名
      T. Sano and A. Hirose
    • 学会等名
      The 5th International Congress on Laser Advanced Materials Processing(LAMP)
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      2009-07-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis of high-pressure phases of condensed matter using femtosecond laser-driven shock wave2009

    • 著者名/発表者名
      T.Sano, A.Hirose
    • 学会等名
      The 5th International Congress on Laser Advanced Materials Processing(LAMP)2009
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      2009-07-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond laser shock peening of iron and steels2009

    • 著者名/発表者名
      T.Tsukada, T.Sano, T.Nakashima, T.Ogura, A.Hirose
    • 学会等名
      The 5th International Congress on Laser Advanced Materials Processing(LAMP)2009
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      2009-07-01
    • 関連する報告書
      2009 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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