その場ナノ観察による自立単結晶銅ナノ薄膜の疲労き裂進展に及ぼす膜厚効果の解明

• 研究課題/領域番号: 26889038
• 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: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 近藤 俊之 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70735042)
• 研究期間 (年度): 2014-08-29 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014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: 材料強度学 / 薄膜 / 疲労 / き裂進展

研究成果の概要

膜厚が100 nmオーダである金属ナノ薄膜の疲労き裂進展に及ぼす膜厚効果の解明を目的として，単結晶銅ナノ薄膜の疲労き裂進展試験およびき裂先端のナノ観察を実施した．膜厚が約600 nmの薄膜における疲労き裂は，き裂前方に入込み・突出しの形成を伴って安定進展した．一方，膜厚が約300 nmに減少すると，き裂進展の遅延，遅延時にき裂前方にすべり線の形成，およびすべり線に沿った急速進展を繰返してき裂が進展した．このとき，き裂周囲には顕著な疲労損傷や入込み・突出しを生じず，膜厚が減少すると疲労損傷の形成領域が局所化した．この結果は，疲労き裂進展機構に及ぼす膜厚効果の存在を示唆している．

研究成果

• [学会発表] 自立単結晶銅ナノ薄膜の疲労き裂進展に及ぼす膜厚効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉田高徳, 近藤俊之, 平方寛之, 﨑原雅之, 箕島弘二
  • 学会等名: 日本機械学会 関西支部第91期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪電気通信大学，寝屋川市
  • 年月日: 2016-03-11
• [学会発表] 自立単結晶銅ナノ薄膜の疲労き裂進展機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田高徳, 近藤俊之, 平方寛之, 箕島弘二
  • 学会等名: 日本機械学会 M&M2015 材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 慶應義塾大学，横浜市
  • 年月日: 2015-11-21
• [学会発表] 単結晶自立銅ナノ薄膜の疲労き裂進展のその場観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤俊之, 吉田高徳, 平方寛之, 箕島弘二
  • 学会等名: 日本材料学会 第17回破壊力学シンポジウム
  • 発表場所: 京都テルサ，京都市
  • 年月日: 2015-10-13
• [学会発表] 自立単結晶銅ナノ薄膜の疲労き裂進展の膜厚依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤俊之，吉田高徳，森國友章，平方寛之，箕島弘二
  • 学会等名: 日本機械学会2015年度年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2015-09-13 – 2015-09-16
• [学会発表] 自立単結晶銅ナノ薄膜の疲労き裂進展の膜厚依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤俊之, 吉田高徳, 森國友章, 平方寛之, 箕島弘二
  • 学会等名: 日本機械学会 2015年度年次大会
  • 発表場所: 北海道大学，札幌市
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 単結晶銅ナノ薄膜の疲労き裂進展 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤俊之, 森國友章, 平方寛之, 箕島弘二
  • 学会等名: 日本材料学会 第64期学術講演会
  • 発表場所: 山形大学，米沢市
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] 単結晶銅ナノ薄膜の疲労き裂進展 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤俊之，森國友章，平方寛之，箕島弘二
  • 学会等名: 日本材料学会第64期学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2015-05-22 – 2015-05-24
• [備考] 大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻
  • URL: http://www-micro.mech.eng.osaka-u.ac.jp/home.html
• [備考] 大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻 箕島・平方研究室
  • URL: http://www-micro.mech.eng.osaka-u.ac.jp/home.html