超急速加熱下のアモルファス構造変化の検出方法の開発とその応用

• 研究課題/領域番号: 23656448
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 早乙女 康典 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90143198)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 非平衡プロセス / 金属ガラス / 急冷凝固 / 超急速加熱 / 構造変化 / 結晶化 / 急速加熱 / ガラス形成能

研究概要

金属ガラスの超急速加熱下での相変化を捉えるための装置を試作した。直接通電加熱方式による加熱中の温度、電気抵抗値変化、応力緩和挙動、熱分析曲線から、構造緩和、ガラス遷移温度Tg、結晶化開始温度Txs、終了温度Txfを特定する方法を確立し、また、過冷却液体域での粘性低下現象の測定と解析を行った。温度の測定には熱輻射素子および二色温度を用いた.応用として急速加熱制御・ナノインプリントシステムの試作とその有効性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of Substrate Temperature on Structure and Adhesion Strength of Fe–Cr–P–C Amorphous Coating Films Produced by Thermal Spraying Technique (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Komaki, T. Miura, R. Kurahasi, H. Odahara, K. Amiya, Y. Saotome and T. Yamasaki
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 53 号: 4 ページ: 681-689
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2011261
  • NAID: 130004694436
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Molds with 25-nm Dot-Pitch Pattern by Focused Iron Beam and Reactive Ion Etching for Nanoimprint Using Metallic Glass (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Fukuda、Y.Saotome、N.Nishiyama、N.Saidoh、E.Makabe、A.Inoue
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51巻 号: 8R ページ: 086702-086702
  • DOI: 10.1143/jjap.51.086702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of nanodot array mold with 2 Tdot/in.2 for nanoimprint usingmetallic glass (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Fukuda、Y.Saotome、N.Nishiyama、et al
  • 雑誌名: J. Vac. Sci. Technol. B 巻: 30巻 号: 6
  • DOI: 10.1116/1.4761472
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Substrate Temperature on the Structure and Cohesive/Adhesive Strength of Fe–Co–Si–B–Nb Metallic Glass Coating Films Produced by Thermal Spraying (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Komaki, T. Miura, S. Tsuji, K. Amiya, Y. Saotome and T. Yamasaki
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 53 号: 12 ページ: 2151-2159
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2012282
  • NAID: 130004454896
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of substrate temperature on structure and adhesion strength of Fe-Cr-P-C amorphous coating films produced by thermal spraying technique (2012)
  • 著者名/発表者名: (M.Komaki), T.Miura, R.Kurahashi, H.Odahara, K.Amiya, Y.Saotome, T.Yamasaki
  • 雑誌名: Materials Transactions 巻: 53 ページ: 681-689
  • NAID: 10030550751
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of nanodot array mold with 2 Tdot/in.2 for nanoimprint using metallic glass (2012)
  • 著者名/発表者名: (Y. Fukuda), Y.Saotome, N.Nishiyama, K.Takenaka, N.Saidoh, E.Makabe, A.Inoue
  • 雑誌名: J. Vac. Sci. Technol. B 巻: 30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Substrate Temperature on the Structure and Cohesive/Adhesive Strength of Fe-Co-Si-B-Nb Metallic Glass Coating Films Produced by Thermal Spraying (2012)
  • 著者名/発表者名: (M. Komaki), K. Amiya, Y. Saotome, T. Yamasaki et al.
  • 雑誌名: Materials Transactions 巻: 53 ページ: 2151-2159
  • NAID: 10031127222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glassy alloy composites for bit-patterned . media (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Nishiyama、K. Takenaka、 N. Saidoh、M. Futamoto、Y. Saotome、A. Inoue
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: Vol.509 ページ: S145-S147
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2010.12.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoimprinting of Metallic Glass for Periodic Nano-Hole Structures with Dies Fabricated by FIB-CVD and RIE (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Fukuda、Y.Saotome、H.Kimura and A.Inoue
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 52 号: 2 ページ: 239-242
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2010241
  • NAID: 10027837804
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plastic Working of Metallic Glass Bolts by Cold Thread Rolling (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yamanaka、K.Amiya、Y.Saotome and A.Inoue
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 52 号: 2 ページ: 243-249
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2010292
  • NAID: 10027837820
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Au Content on Thermal Stability and Mechanical Properties of Au-Cu-Ag-Si Bulk Metallic Glasses (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Guo、W. Zhang、M. W. Chen、Y. Saotome、 M. Fukuhara、A. Inoue
  • 雑誌名: Metallurgical and Materials Transactions A 巻: Vol.42 号: 6 ページ: 1486-1490
  • DOI: 10.1007/s11661-010-0584-9
  • 査読あり
• [学会発表] 金属ガラス締結ねじの成形と特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山中茂、網谷健児、早乙女康典
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会H24秋季大会
  • 発表場所: 滋賀県草津
  • 年月日: 2012-11-20
• [学会発表] 高耐食Ni基アモルファス合金とその溶射皮膜の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 網谷健児、三村恒裕、早乙女康典
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会H24秋期大会
  • 発表場所: 滋賀県草津
  • 年月日: 2012-11-20
• [学会発表] Ni-Mo-B系アモルファス合金の機械的性質と耐食性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 網谷健児、三村恒裕、早乙女康典、倉橋隆郎
  • 学会等名: 日本金属学会2011秋期(第150回)大会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2012-11-08
• [学会発表] 塑性加工による金属ガラスボルトの締結特性とゆるみ評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山中茂、網谷健児、早乙女康典
  • 学会等名: 第56回日本学術会議材料工学連合講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-10-29
• [学会発表] Preparation of high corrosion resistance Ni-Mo-B amorphous alloys and their thermal spray coatings (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Amiya 、T. Mimura 、Y.Saotome
  • 学会等名: 2012Powder Metallurgy World Congress(PM2012)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-10-16
• [学会発表] Development of a Micro GearedMotor with f f 0.9 mm Outer Diameter (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome、N.Toghashi、Y.Shimizu、A.Inoue
  • 学会等名: 10th Int. Conf. on Multi-Material Micro Manufacture
  • 発表場所: Vienna、Austria
  • 年月日: 2012-10-09
• [学会発表] Ni-X-B系(X=Cr、Mo、Nb)アモルファス合金の機械的性質と耐食性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 網谷健児、早乙女康典、三村恒裕、倉橋隆郎
  • 学会等名: 日本金属学会2012秋期(第151回)大会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] High Throughput Nanoimprinting of Glassy Alloys (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome,H.Miyasaka、K.Amiya、A.Inoue
  • 学会等名: 38th Int. Conf. on Micro and Nano Engineering
  • 発表場所: Toulouse、France
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] Mass-Production of Nano-Dies by Nanoimprint of Metallic Glasses (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome,Y.Fukuda、K.Amiya、W.Zhang
  • 学会等名: The 3rd Asian Symposium on Materials & Processing
  • 発表場所: Chennai、India
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] Superplastic Nanoforming of Zr-based Metallic Glass at High Strain Rate under Rapid Heating (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome 、H.Miyasaka 、K.Amiya 、A.Inoue
  • 学会等名: 5th Asian Workshop on Micro/Nano Forming Technology(AWMFT-2012)
  • 発表場所: Harbin、China
  • 年月日: 2012-08-24
• [学会発表] Metallic Glasses as Micro/Nano-Materials for Advanced Manufacturing (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome
  • 学会等名: 2012 International Conference on Advanced Manufacturing
  • 発表場所: Jiaoxi、Yilan、Taiwan
  • 年月日: 2012-03-04
• [学会発表] Nanoimprint of 18 nm-pitch ultrafine pattern on metallic glass with mold fabricated by focused ion beam and reactive ion etching (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Fukuda、Y.Saotome、N.Nishiyama、K.Takenaka 、N.Saidoh 、E.Makabe、A.Inoue
  • 学会等名: 4th Asian Workshop on Nano/Micro Forming Technology
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] 極微細領域における金型創製と金属ガラスのナノインプリント成形加工 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田泰行、早乙女康典、西山信行、竹中佳生、西洞紀子、井上明久
  • 学会等名: 第55回日本学術会議材料工学連合講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-10-19
• [学会発表] 室温転造加工によるZr55Cu30Al10Ni5金属ガラスボルトの強度と締結特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山中茂、網谷健児、早乙女康典
  • 学会等名: 第55回日本学術会議材料工学連合講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-10-19
• [学会発表] Preparation of high corrosion resistance Ni-Mo-B amorphous alloy and their thermal spray coating film (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Amiya、T. Mimura、Y.Saotome、R.Kurahashi
  • 発表場所: Qubec City、Canada
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] LowViscosity Behavior of Zr-based Metallic Glass under Rapid Heating and Its Application to High Strain Rate Superplastic Nanoforming (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome 、K.Amiya 、A.Inoue
  • 学会等名: Int. Conf. on Processing & Manufacturing of Advanced Materials
  • 発表場所: Quebec、Canada
  • 年月日: 2011-08-01
• [学会発表] FIB-CVDマスクパターニングとRIEによる2Tbit/inch2超高密度ドット配列金型の創製と金属ガラスのナノインプリント (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田泰行、早乙女康典、西山信行、竹中佳生、西洞紀子、井上明久
  • 学会等名: 応用物理学会次世代リソグラフィ(NGL)技術研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-07-11
• [学会発表] Fabrication of Nanodot Array with Ultrahigh Density of 2 Tbit/inch2 by FIB-CVD Mask Patterning and RIE、and Nanoimprint of Metallic Glass (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Fukuda、Y.Saotome、N.Nishiyama、K.Takenaka 、N.Saidoh 、E.Makabe 、A.Inoue
  • 学会等名: International Conference on Materials for Advanced Technologies
  • 発表場所: Suntec、Singapore
  • 年月日: 2011-06-26
• [学会発表] Superplastic Nanoforming ofZr-based Metallic Glass at High StrainRate under Rapid Heating (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome 、H.Miyasaka 、K.Amiya 、A.Inoue
  • 学会等名: JSME/ASME2011 Int. Conf. on Materials and Processing
  • 発表場所: Corvallis、Oregon、USA
  • 年月日: 2011-06-13
• [学会発表] Metallic Glasses as Micro/Nano-Materials for MEMS/NEMS (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome
  • 学会等名: 9th Int. Workshop on High-Aspect- Ratio Micro Structure Tech
  • 発表場所: Himeji、Hyogo
  • 年月日: 2011-06-12
• [学会発表] 金属ガラスの超塑性成形加工によるマイクロ金型の創製と量産化法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 早乙女康典、網谷健児、張偉、小田原大貴
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会H23春季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-30
• [学会発表] Ni‐Mo‐B系アモルファス合金の機械的性質と耐食性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 網谷健児、三村恒弘、早乙女康典、倉橋隆郎
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会H23春季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-30
• [学会発表] Superplastic Nanoforming of Zr-based Metallic Glass at High Strain Rate under Rapid Heating (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome, H.Miyasaka, K.Amiya, A.Inoue
  • 学会等名: JSME/ASME2011 Int. Conf. on Materials and Processing
  • 発表場所: Oregon State Univ., Corvallis, Oregon, USA
• [学会発表] Low Viscosity Behavior of Zr-based Metallic Glass under Rapid Heating and Its Application to High Strain Rate Superplastic Nanoforming (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome, K.Amiya, A.Inoue
  • 学会等名: Int. Conf. on Processing & Manufacturing of Advanced Materials(招待講演)
  • 発表場所: Quebec, Canada
• [学会発表] Metallic Glasses as Micro/Nano-Materials for MEMS/NEMS (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Saotome
  • 学会等名: 9th Int. Workshop on High-Aspect-Ratio Micro Structure Tech.(招待講演)
  • 発表場所: Himeji, Japan
• [学会発表] Development of a Micro Geared Motor with f f 0.9 mm Outer Diameter
  • 著者名/発表者名: (Y.Saotome), N.Toghashi, Y.Shimizu, A.Inoue
  • 学会等名: 10th Int. Conf. on Multi-Material Micro Manufacture
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 招待講演
• [学会発表] High Throughput Nanoimprinting of Glassy Alloys
  • 著者名/発表者名: (Y.Saotome), H.Miyasaka, K.Amiya, A.Inoue
  • 学会等名: 38th Int. Conf. on Micro and Nano Engineering
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 招待講演
• [学会発表] Mass-Production of Nano-Dies by Nanoimprint of Metallic Glasses
  • 著者名/発表者名: (Y.Saotome),Y.Fukuda, K.Amiya, W.Zhang
  • 学会等名: The 3rd Asian Symposium on Materials & Processing
  • 発表場所: Chennai, India
  • 招待講演
• [学会発表] Superplastic Nanoforming of Zr-based Metallic Glass at High Strain Rate under Rapid Heating
  • 著者名/発表者名: (Y.Saotome), H.Miyasaka, K.Amiya, A.Inoue
  • 学会等名: 5thAsian Workshop on Micro/Nano Forming Technology
  • 発表場所: Harbin, China
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://mpmg.imr.tohoku.ac.jp
• [産業財産権] 非結晶質合金の成型方法および該成型方法で作製した成型物 (2012)
  • 発明者名: 井上陽一、橋間隆、早乙女康典
  • 権利者名: ヘイシンテクノベルク株式会社、東北大学
  • 産業財産権番号: 2012-042613
  • 出願年月日: 2012-02-29
• [産業財産権] トルクセンサおよびその製造方法 (2011)
  • 発明者名: 小牧正博、蒲田繁夫、早乙女康典
  • 権利者名: 中山製鋼所、サンエテック、東北大学
  • 産業財産権番号: 2011-135783
  • 出願年月日: 2011-06-17