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重水素による格子間原子集合体一次元運動の促進効果

研究課題

研究課題/領域番号 24560805
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関島根大学

研究代表者

小野 興太郎  島根大学, その他部局等, 名誉教授 (40106795)

研究分担者 荒河 一渡  島根大学, 総合理工学研究科, 准教授 (30294367)
宮本 光貴  島根大学, 総合理工学研究科, 准教授 (80379693)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード照射損傷 / 重水素 / 核融合炉材料 / 電子顕微鏡観察 / 熱離脱特性 / 格子欠陥 / 鉄 / 転位ループ / バブル / 四重極質量分析装置 / 鉄、鉄合金 / ガスの熱離脱特性 / Fe、Fe合金 / 電子顕微鏡
研究成果の概要

本研究は、照射損傷によって金属中に形成され転位ループの動的挙動に対する重水素の効果について基礎的知見を得ることを主たる目的とした。
低放射化核融合炉候補材料Fe-9Cr-2Wを中心に、高純度Fe等の試料に、重水素イオンや電子線を照射し、形成された転位ループの動的挙動の電子顕微鏡その場観察や、重水素の熱離脱特性を測定した。その結果、重水素の転位ループからの熱離脱とループの一次元移動挙動には密接な関係があることが判明し、その詳細を調べた。これらの結果は、重水素(あるいはその複合体)による転位ループの核形成促進効果と、ループ転位上に偏析したこれらのもたらす移動促進効果を示唆している。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Ellipsometric and spectroscopic study of degradation of optical properties in Mo mirror irradiated with deuterium and/or helium ions2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ono, M. Miyamoto, S. Hasuike, T. Nakano, H. Kurata
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic investigation of the formation behavior of helium bubbles in tungsten2015

    • 著者名/発表者名
      (5)M. Miyamoto, S. Mikami, H. Nagasima, N. Iijima, D. Nishijima, R. P. Doerner, N. Yoshid, H. Watanabe, Y. Ueda, A. Sagara.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Release of deuterium from irradiation damage in Fe-9Cr-2W ferritic alloy irradiated with deuterium ions2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ono, M. Miyamoto, F. Kudo
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 452 号: 1-3 ページ: 46-50

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2014.04.043

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Precipitated Helium, Deuterium or Alloy Elements on Glissile Motion of Dislocation Loops in Fe-9Cr-2W Ferritic Alloy2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ono, M. Miyamoto, K. Arakawa, S. Matsumoto, F. Kudo
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 455 号: 1-3 ページ: 162-166

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2014.05.022

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial ordering of nano-dislocation loops in ion-irradiated materials2014

    • 著者名/発表者名
      S.L. Dudarev, K. Arakawa, X. Yi, Z. Yao, M. L. Jenkins, M. R. Gillbert, P. M. Deriet
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 455 ページ: 16-20

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-dimentional glide motion of "naked" nanoscal 1/2<111> prismatic dislocation loops in iron2014

    • 著者名/発表者名
      K. Arakawa, T. Amino, M. Issiki, K. Mimura, M. Uchikoshi, H. Mori
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 54 ページ: 2421-2424

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial ordering of nano-dislocation loops in ion-irradiated materials2014

    • 著者名/発表者名
      S.L. Dudarev, K. Arakawa, X. Yi, Z. Yao, M.L. Jenkins, M.R. Gilbert, P.M. Derlete
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 455 号: 1-3 ページ: 16-20

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2014.02.032

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructures and deuterium-retention behavior of tungsten exposed to D+(He and /or Be) mixture plasma2013

    • 著者名/発表者名
      M. Miyamoto, D. Nishijima, M.J. Baldwin, R.P. Doerner, Y. Ueda, A. Sagara, H. Kurishita
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 64 ページ: 420-424

    • NAID

      10031162803

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructures and Deuterium-Retention Behavior of Tungsten Exposed to D+(He and/or Be) Mixture Plasma2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Miyamoto, Daisuke Nishijima, Matthew J. Baldwin, Russell P.Doerner, Yoshio Ueda, Akio Sagara, Hiroaki Kurishita
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 54 ページ: 420-424

    • NAID

      10031162803

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Be seeding on microstructures of tungsten exposed to D-He mixture plasmas in PISCES and its impacts on retention2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Miyamoto, Daisuke Nishijima, Matthew Baldwin, Russ Doerner, Yoshio
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection and In Situ Switching of Unreversed Interfacial Antiferromagnetic Spins in a Perpendicular-Exchange-Biased System2012

    • 著者名/発表者名
      Yu Shiratsuchi, K. Arakawa(7番目) et. al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 109-7

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 水素関連欠陥のダイナミックスのTEM 観察2015

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会(第156回)
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] タングステンのセルフイオン照射による転位ループの形成過程2014

    • 著者名/発表者名
      (8)長澤良太、Brigitte Decamps、Erwan Oliviero、Estelle Meslin、Francois Willaime、石野栞、保田英洋、森博太郎、荒井重勇、田中信夫、網野岳文、荒河一渡
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会 (第155 回)
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] In-situ TEM observation of the microstructural change in tungsten under helium ion irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      M. Miyamoto
    • 学会等名
      12th Japan China Symposium on Materials for Advanced Energy System and Fission and Fusion Engineering
    • 発表場所
      Shizuoka Azarea
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ellipsometric and spectroscopic study of degradation of optical properties in Mo mirror irradiated with deuterium and/or helium ions2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ono, M. Miyamoto, S. Hasuike, T. Nakano, H. Kurata
    • 学会等名
      21st International Conference on Plasma Surface Interaction
    • 発表場所
      Kanazawa Ongakudo
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ナノ転位の一次元すべり拡散における量子効果の検出2014

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡、山田哲也、C. Marinica、L. Proville、F. Willaime、田中信夫、荒井重勇、山本悠太、保田英洋、森広太郎、網野岳文
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第70回学術講演会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Release of deuterium from irradiation damages in Fe-9Cr-2W ferritic alloy irradiated with low energy deuterium ions2013

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Ono, Mitsutaka Miyamoto, Kazuto Arakawa, Fumiaki Kudo
    • 学会等名
      14th International Workshop on Plasma Facing Materials and Components for Fusion Applications
    • 発表場所
      Juelich, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] In-situ TEM observation of the formation of fuzzy structures on tungsten2013

    • 著者名/発表者名
      M. Miyamoto, T. Watanabe, D. Nishijima, R.P. Doerner, S.I. Krasheninnikov, A. Sagara, N. Yoshida
    • 学会等名
      14th International Workshop on Plasma Facing Materials and Components for Fusion Applications
    • 発表場所
      Juelich, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of precipitated helium, deuterium or alloy elements on glissile motion of dislocation loops in Fe-9Cr-2W ferritic alloy2013

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Ono, Mitsutaka Miyamoto, Kazuto Arakawa, Fumiaki Kudo
    • 学会等名
      16th International Conference on Fusion Reactor Materials
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Crystal orienetation dependence of surface modification in molybdenum mirror irradiated with helium ions2013

    • 著者名/発表者名
      M. Miyamoto, H. Takaoka, K. Ono, S. Morito, N. Yoshida, H. Watanabe, A. Sagara
    • 学会等名
      16th International Conference on Fusion Reactor Materials
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] In-situ TEM study of dynamics of dislocation loops in Fe and Fe-Cr alloy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Arakawa
    • 学会等名
      GETMAT (Generation IV and Transmutation Materials)
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子線、重水素、ヘリウムイオン照射したFe-9Cr-2W中の転位ループの熱的安定性とガス放出2013

    • 著者名/発表者名
      小野興太郎、宮本光貴、荒河一渡、松本信一、工藤史晃
    • 学会等名
      日本金属学会2013年春季講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学、東京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 体心立方金属中の自己格子間原子の挙動について2013

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      反応科学超高圧電子顕微鏡の応用に関する合同シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自己格子間原子の集合体は原子空孔を常に吸収し得るか?2013

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡、網野岳文、田中信夫、荒井重勇
    • 学会等名
      日本金属学会2013春期講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学、東京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素関連欠陥のダイナミクスのTEM観察―水素誘起空孔の生成と拡散促進効果2012

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      水素量子アトミクス研究会
    • 発表場所
      KEK、つくば市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属中の格子欠陥の基礎とTEMによる欠陥ダイナミクスの研究2012

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡
    • 学会等名
      レーザー学会  レーザー衝撃科学の基礎と応用
    • 発表場所
      浜松フォトニクス東京支店、東京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超高圧電子顕微鏡による金属中の自己格子間原子の移動次元の検出2012

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡、網野岳文、森博太郎
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会学術講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場、つくば市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Au における自己格子間原子の構造:ダンベルかクラウディオンか?2012

    • 著者名/発表者名
      荒河一渡、長澤良太、網野岳文、森博太郎
    • 学会等名
      日本金属学会2012秋期講演大会
    • 発表場所
      愛媛大学、松山市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Interaction between High-Energy Electrons and Defects in Metals2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Arakawa, Tomonao Hosokai, Tomokazu Sano, and Hirotaro Mori
    • 学会等名
      HEDS2012
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama、Yokohama
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Detection of Point-Defect Dynamics in Metals using High-Voltage Electron Microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Arakawa
    • 学会等名
      Seminar
    • 発表場所
      CEA-Saclay、France
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent Studies on Elementary Processes of Radiation Damage using in-situ TEM2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Arakawa, Takafumi Amino, Hirotaro Mori
    • 学会等名
      MRS Fall Meeting 2012、Materials under Extremes: from Fundamentals to Component Behavior
    • 発表場所
      Boston、MA、USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Influence of Be seeding on microstructures of tungsten exposed to D-Hemixture plasmas in PISCES and its impacts on retention properties2012

    • 著者名/発表者名
      M. Miyamoto, D. Nishijima, M.J. Baldwin, R.P. Doerner, Y. Ueda, A. Sagara,
    • 学会等名
      International Conference on Plasma Surface Interactions
    • 発表場所
      Aachen、Germany
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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