| 研究課題/領域番号 |
23K20037
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際先導研究)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
辻 伸泰 京都大学, 工学研究科, 教授 (30263213)
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| 研究分担者 |
高 斯 京都大学, 工学研究科, 准教授 (00782038)
吉田 周平 京都大学, 工学研究科, 助教 (00911710)
新里 秀平 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (10853202)
尾方 成信 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (20273584)
石井 明男 (シャードンバオ) 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 講師 (80773340)
朴 明験 京都大学, 工学研究科, 助教 (90803479)
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| 研究期間 (年度) |
2023-11-17 – 2030-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
688,740千円 (直接経費: 529,800千円、間接経費: 158,940千円)
2029年度: 106,080千円 (直接経費: 81,600千円、間接経費: 24,480千円)
2028年度: 102,440千円 (直接経費: 78,800千円、間接経費: 23,640千円)
2027年度: 104,910千円 (直接経費: 80,700千円、間接経費: 24,210千円)
2026年度: 103,870千円 (直接経費: 79,900千円、間接経費: 23,970千円)
2025年度: 116,610千円 (直接経費: 89,700千円、間接経費: 26,910千円)
2024年度: 105,820千円 (直接経費: 81,400千円、間接経費: 24,420千円)
2023年度: 49,010千円 (直接経費: 37,700千円、間接経費: 11,310千円)
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| キーワード | 金属材料 / 超高強度 / 変形モード制御 / 原子シミュレーション / 力学 / 計算実験の二刀流 / 加工硬化 / 延性・靱性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
輸送機器の軽量化や建築物等の巨大化のもと、構造材料には従来にはない超高強度が要求されている。一方、超高強度と高延性・靱性の両立は、現在の構造材料における最も重要かつ困難な課題である。本研究では、研究代表者・分担者らが最近見出した、材料のナノ組織制御を通じて高強度と高延性を両立する新たな戦略に基づき、最先端の実験手法と最新の計算材料科学的手法を融合し、世界をリードするトップ研究者間の国際共同研究を実施する。若手研究者が海外の実験・計算サイトの両方で武者修行を積む経験を提供し、構造材料の科学と工学における実験・計算の二刀流人材を育成する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、超高強度と高延性・靱性を両立した革新的構造用金属材料の創製を、研究代表者らが最近見出した新たな戦略を経験知からより定量的な指導原理・学理に高めて実現する。多結晶金属の平均結晶粒径を1μm以下に超微細化すると、金属の塑性変形を担う転位が各粒内で枯渇する結果、マクロな塑性変形を開始するためには何らかの変形機構を新たに活性化する必要が生じる。適切な変形機構を活性化すれば、それに伴い導入される格子欠陥同士やミクロ組織との力学的相互作用により加工硬化が向上し、高強度と高延性が実現できる。こうした過程を最先端の実験手法や 原子スケールの計算力学、データ科学を駆使して定量的に解明し、材料設計のための指導原理を獲得する。博士学生やポスドクなどの若手研究者が研究推進の主体となって実験と計算・データ科学を融合した研究を実施することを通じ、実験と研究の二刀流人材を育成する。
初年度である2023年度は、2023年12月の正式採択以降、本研究を中心的に遂行する京都大学・辻研究室と大阪大学・尾方研究室の間で密接な議論と打ち合わせを行い、具体的な研究方針を定めるとともに、人材育成の具体的手順を議論した。また研究内容については、海外の４連携機関（UC Berkeley, MIT, Univ. Lyon, 重慶大学）の各研究室の代表者とオンライン協議を重ね、若手研究者派遣の手順を協議した。2023年度末に海外に派遣するポスドク研究員の公募を実施し、京都大学、大阪大学にそれぞれ14名、13名の優れた若手研究者の応募を得た。また研究室に在籍する博士後期課程学生及び博士進学を希望する学生に本プログラムを周知し、複数の海外派遣希望を聞き取った。また、本プロジェクトのウェブサイトを立ち上げ公開した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
日本側の二研究室間で実験と計算の共同研究の具体的方策を協議し方針を定めるとともに、海外の連携四研究室とも協議を行なって、本プログラム遂行の意思統一を行うことができた。2024年度に採用し海外派遣を目指すポスドク研究員の公募を実施し、京都大学及び大阪大学それぞれで倍率10倍以上の応募を得ることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度である2023年度は、４ヶ月弱の期間に、新しい試みである本プログラムの準備を大きく進め、研究及び人材育成の基盤を整備することができた。第二年度以降は、当初計画通りに国際共同研究とそれを通じた国際的若手人材育成に邁進する。
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