| 研究課題/領域番号 |
22K14143
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
LI YAN 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (70930171)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 転位 / 無機化合物 / compound semiconductors / crystal plasticity / dislocations / oxides / nitrides / photoindentation / Photoindentation / ウルツ鉱型結晶 / 力学特性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
The influence of light illumination on the mechanical properties of semiconductors has drawn increasing attention recently. Research on ZnS has demonstrated large plasticity in complete darkness. Extending research to other materials will open up the possibility of tuning material properties by controlling the light environment. In this research, we will study the effects of light on different slip systems in wurtzite crystals, which will greatly contribute to innovating the processing methods for modifying the plasticity of brittle materials.
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| 研究成果の概要 |
無機半導体材料は通常、室温で脆く壊れやすいと考えられてきたが、最近そうした無機半導体結晶の可塑性が光環境に敏感であることが発見された。しかし、光環境が無機半導体材料の力学的性質に及ぼす影響は未だに理解が不十分である。そこで本研究では、結晶塑性の支配する転位のナノスケール挙動を評価するために、光環境制御下でのナノインデンテーション試験を実施した。その結果、硫化亜鉛結晶に対する実験からは、光照射下と暗闇下の両方で転位生成がひずみ速度に依存しないことが分かった。また、酸化亜鉛結晶に対する実験では、光照射が転位のすべり運動に顕著な影響を及ぼすことが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
材料がどのように変形し、破壊していくのかという基本的な現象を解明することは、材料を利用する分野において重要な課題である。最近では光環境が材料の強度特性に影響を及ぼすことが発見され、注目されている。しかし、その現象の理解は未だ不十分であり、メカニズムを解明することが期待されている。本研究では、異なる光環境下で硫化亜鉛および酸化亜鉛の転位挙動をナノスケールで評価し、これらの材料の室温塑性変形挙動の一端を解明することに成功した。これらの成果は無機半導体材料のよりよい材料加工技術の開発に貢献すると考えられる。
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