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高分解能TEM法とその場機械試験による粒界結合強度の評価

研究課題

研究課題/領域番号 25889015
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 構造・機能材料
研究機関東京大学

研究代表者

栃木 栄太  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50709483)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード粒界 / アルミナ / 破壊 / ドーパント / 透過型電子顕微鏡 / その場機械試験 / 粒界破壊 / 不純物元素 / その場観察 / インデンテーション
研究成果の概要

本研究では原子レベルでの粒界破壊現象を探求するため、原子分解能透過型電子顕微鏡法とその場機械試験法とを併用した実験的手法の開発と基礎的データの収集を行った。Zr添加アルミナΣ13粒界の透過型電子顕微鏡その場ナノインデンテーション試験を行った結果、粒界に沿った亀裂の進展が見られた。さらに、原子分解能走査透過型電子顕微鏡により粒界破面を観察したところ、両破面上に数原子層のZr原子が残存していることが確認された。このことより、Zr添加アルミナΣ13粒界の破壊はZrの偏析層内で起こることが明らかとなった。また、本実験手法は原子レベルでの粒界破壊現象を探求するために有効であることが示された。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Dissociation of the 1/3<-1101> Dislocation and Formation of the Anion Stacking Fault on the Basal Plane in α-Al2O32015

    • 著者名/発表者名
      Eita Tochigi, Atsutomo Nakamura, Teruyasu Mizoguchi, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 91 ページ: 152-161

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2015.02.033

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In situ TEM observations of plastic deformation in quartz crystals2014

    • 著者名/発表者名
      E. Tochigi, E. Zepeda-alarcon, H-R. Wenk, A. M. Minor
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Minerals

      巻: 41 号: 10 ページ: 757-765

    • DOI

      10.1007/s00269-014-0689-6

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observations of crack propagation along a Zr-doped alumina grain boundary2014

    • 著者名/発表者名
      A. Ishihara, S. Kondo, E. Tochigi, N. Shibata, Y. Ikuhara
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 63 号: suppl 1 ページ: i20.2-i21

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfu064

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Structure of Screw Dislocations in an α-Al2O3 Bicrystal with a Low-angle Twist Grain Boundary2014

    • 著者名/発表者名
      E. Tochigi, Y. Kezuka, A. Nakamura, N. Shibata, Y. Ikuhara
    • 雑誌名

      AMTC Letters

      巻: 4 ページ: 8-9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Core structure and dissociation energetics of basal edge dislocation inalpha-A1203 : A combined atomistic simulation and transmission electron microscopy analysis2013

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuruta, E. Tochigi, Y. Kezuka, K. Takata, N. Shibata, A. Nakamura, Y. Ikuhara
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 65 ページ: 76-84

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2013.11.035

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Zr添加アルミナΣ13粒界の破壊挙動その場TEM観察と破面原子構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      石原聡仁、近藤隼、東大総研 栃木栄太、柴田直哉、幾原雄一
    • 学会等名
      日本金属学会2015年春期講演大会
    • 発表場所
      東京大学、東京都
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 小ねじり角粒界を用いたα-アルミナ1/3<11-20>らせん転位のコア構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      栃木栄太、柴田直哉、中村篤智、幾原雄一、
    • 学会等名
      日本金属学会2015年春期講演大会
    • 発表場所
      東京大学、東京都
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Observations of crack propagation along a Zr-doped alumina grain boundary2014

    • 著者名/発表者名
      A. Ishihara, S. kondo, E. Tochigi, N. Shibata, Y. Ikuhara
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第58回シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学、福岡県
    • 年月日
      2014-11-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アルミナセラミックスにおけるすべり転位の分解反応と積層欠陥2014

    • 著者名/発表者名
      栃木栄太
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学、愛知県
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TEMその場加熱実験によるLiTaO3の180°ドメインウォールの動的観察2014

    • 著者名/発表者名
      栃木栄太、中村篤智、 柴田直哉、幾原雄一
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学、愛知県
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Zr偏析アルミナ粒界の破面のSTEM観察2014

    • 著者名/発表者名
      石原聡仁、近藤隼、東大総研 栃木栄太、柴田直哉、幾原雄一
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学、愛知県
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TEMその場機械試験法によるセラミックスの微視的変形の動的観察2014

    • 著者名/発表者名
      栃木栄太、中村篤智、柴田直哉、幾原雄一
    • 学会等名
      日本機械学会2014年度年次大会
    • 発表場所
      東京電機大学、東京都
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 透過型電子顕微鏡その場圧縮試験によるα-クオーツのDAUPHINE双晶の動的観察2014

    • 著者名/発表者名
      栃木栄太,Eloisa Zepeda-ararcon, Hans-Rudolf Wenk, Andrew M. Minor
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2014カンファレンス
    • 発表場所
      福島大学、福島県
    • 年月日
      2014-07-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ABF-STEM法によるアルミナ(0001)積層欠陥の構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      栃木栄太、中村篤智、溝口照康、柴田直哉、幾原雄一
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉県
    • 年月日
      2014-05-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The Structure of Screw Dislocations in an α-Al2O3 Bicrystal with a Low-angle Twist Grain Boundary2014

    • 著者名/発表者名
      Eita Tochigi, Yuki Kezuka, Atsutomo Nakamura, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara
    • 学会等名
      AMTC4
    • 発表場所
      ACT CITY HAMAMATSU, Aichi, Japan
    • 年月日
      2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Structural Characterization of a Stacking Fault on the (0001) Plane of Alpha-Alumina2014

    • 著者名/発表者名
      Eita Tochigi, Atsutomo Nakamura, Teruyasu Mizoguchi, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara
    • 学会等名
      MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 年月日
      2014-04-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] STEM Observations of Crack Surface along Zr-doped Alumina Grain Boundary

    • 著者名/発表者名
      A. Ishihara, S. Kondou, E. Tochigi, N. Shibata, Y. Ikuhara
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第38回関東支部講演会
    • 発表場所
      日本女子大学目白キャンパス、東京都文京区
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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