| 研究課題/領域番号 |
22K14466
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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26010:金属材料物性関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
井原 史朗 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (60909745)
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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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 走査透過電子顕微鏡法 / その場観察 / ３次元観察 / 透過電子顕微鏡法 / 電子線トモグラフィ / 電子エネルギ損失分光 / 透過電子顕微鏡 / 金属 / 破壊 / 材料力学 / 結晶塑性 / 機械学習 / 転位 / データ同化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では電子顕微鏡観察技術と力学解析との融合を目的として，金属中の格子欠陥の電子顕微鏡像に対して機械学習を援用する，データ同化の手法を開発する．透過電子顕微鏡による格子欠陥の3次元再構成を行うだけでなく，その結果を既存の力学解析解析手法に反映させることで，ミクロ組織を直接的に導入する手法を構築する．さらに，その場観察との結果と比較することで，既存の手法における適用範囲を明らかにするだけでなくモデルの修正も試みる．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，ナノスケール3次元その場観察手法の開発に取り組むと共に，金属の引張その場観察を通して破壊過程に関する重要な知見を得た．前者では加熱その場観察により，ナノ粒子焼結を３次元で捉えるという，世界初の試みに成功した．後者では，独自に試料作製法を考案し，き裂進展過程を解析することで，き裂先端における非晶質化が生じていることを解明した．このように，ナノスケールにおける観察手法や破壊挙動に関する知見を得ることで，計算科学との連携による高度な解析技術への展開が期待される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノスケールにおける３次元その場観察は例が極めて少なく，ナノ粒子の焼結現象を捉えた例は世界初となる．これによって，ナノ材料の動的挙動を詳細に解析できるものと期待される．また，本研究で得られたナノスケールにおける破壊現象の直視観察結果は破壊モデルの構築にあたって重要な知見になると考えられ，上記３次元その場観察と組み合わせることで更なる展開が期待できる．
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