水素動態を模倣するミュオンを用いた超耐水素脆化アルミニウム合金の探索

• 研究課題/領域番号: 25K08341
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26050:材料加工および組織制御関連
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 西村 克彦 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 名誉教授 (70218189)
• 研究分担者: 赤丸 悟士 富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (10420324)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: アルミニウム合金 / 水素脆性 / ミュオンスピン緩和法 / 水素脱離分析 / 第一原理計算

研究開始時の研究の概要

ミュオンスピン緩和法でAl合金中のミュオンの結合エネルギーおよびトラップ位置の数密度の情報を得る。次に、第一原理計算を利用しAl合金中の水素トラップ位置の結合エネルギーと比較し、その原子配置構造を解明する。更に重水素昇温脱離分析から活性化エネルギーを測定し、比較検討する。本研究課題は、ミュオンビーム、第一原理計算、重水素昇温脱離分析で多面的に調査する。
放射光や電子顕微鏡を利用した詳細なナノ組織観察は、水素拡散・凝縮の結果を観測している。一方、第一原理計算による水素トラップ位置とその結合エネルギーの計算結果は、実験データの裏付けが乏しい。本研究課題は、この２つの研究分野を融合する。