| 研究課題/領域番号 |
21H04624
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
戸田 裕之 九州大学, 工学研究院, 教授 (70293751)
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| 研究分担者 |
小林 正和 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20378243)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 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 |
27,820千円 (直接経費: 21,400千円、間接経費: 6,420千円)
2023年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2022年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2021年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | シンクロトロン / 3Dイメージング / 3DのX線回析 / 高分解能 / マルチモーダル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
最近実現した超高分解能・高エネルギーX線顕微鏡を基盤とし、X線イメージングでは困難な観察倍率切り替え、特殊XRDとの融合を図る。実験・解析環境の統合により、3D/4D材料科学をマルチスケール・マルチモーダル学術手段へと展開する。
例えば、破壊を高分解能でその場観察するだけでなく、局所損傷や破壊を見逃さずズームインし、転位、空孔、結晶等をナノレベル3D/4Dマッピングする。格子欠陥から粗大欠陥まで、ナノ～マクロに至る3D構造をカバーし、時間発展現象を誤りなく把握・解釈できる3D/4D材料科学を実現する。オンリーワン・ナンバーワンの分析計測技術によりX線イメージングの適用範囲を飛躍的に向上させる。
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| 研究成果の概要 |
最近完成した高エネルギー・高分解能X線顕微鏡を中核とし、X線CTとXRDとの融合を図った。この手法によれば、破壊を単に高分解能で観察するだけでなく、局所損傷や破壊等を見逃さずズームインしながら、従来のX線CTでは得られなかった転位、空孔、結晶方位、粒界等のナノレベル情報を3D/4Dマッピングすることができる。X線CTとXRDの情報を精密に突き合わせたり、融合情報を解析して上記情報を抽出する手法のアルゴリズムやソフトウェアも開拓した。また、この様な先端分析計測技術をアルミニウムやTRIP鋼など代表的な構造用金属材料に応用して各応用研究でも新たな知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
開発した手法の適用により、格子欠陥から粗大な製造欠陥まで、ナノ～マクロに至る材料内部の3D構造を全てカバーし、外乱下のそれらの時間発展現象を誤りなく把握・解釈できる様になった。この統合的な実験・解析環境の整備により、単にこれを見る道具、調べる道具として用いるのではなく、マルチスケール・マルチモーダルな学術手段への展開から3D/4D材料科学へと至る道筋が開かれたと言える。これにより、各種構造・機能材料の力学挙動などの理解が深まり、学術が進展すると期待される。それだけではなく、実効的で効果の高い材料組織制御法の開発などを通じて社会的な貢献も期待できる。
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