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バルクナノメタルの磁気・電気物性の新開拓と粒界制御への挑戦

公募研究

研究領域バルクナノメタル ー常識を覆す新しい構造材料の科学
研究課題/領域番号 25102709
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州工業大学

研究代表者

美藤 正樹  九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60315108)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワードバルクナノメタル / 巨大ひずみ / 高保磁場 / 永久磁石 / 静水圧力実験 / グレイン / 粒界組織 / ひずみ / 高圧力 / 超伝導体 / 磁気測定
研究実績の概要

本研究は、ナノサイズ(粒径10nm以下)とバルク(粒径10μm以上)の中間サイズである“バルクナノ領域”における結晶粒・粒界の物性を、新たな電気・磁気計測の研究対象にし、これまで組織制御・強度追究に焦点が当たっていた研究分野に新たな電子物性を芽生えさせることを目的とした研究である。まず、成果の一つとして、Dyフリーの等方性NdFeBボンド磁石の静水圧力効果を通じて、NdFeB結晶子内の構造制御による保磁場向上に成功した。具体的な成果は、保磁場と結晶子サイズの相関を明らかにしたことである。また、工業用アルミニウムのARB加工材に非接触電気伝導測定を実施し、材料組織の中で大角粒界密度が電気伝導性に大きな影響を与えることを明らかにし、非接触電気伝導測定の有用性を証明することに成功した。さらに、超伝導体レニウムのHPT加工処理材については、巨大ひずみ印加による結晶単位胞の膨張が著しい超伝導転移温度の上昇を発現することを明らかにし、静水圧力印加が必ずしも超伝導状態制御に有効でないことを実証した。そして、銀のHPT加工材については、巨大ひずみ印加直後のTEM観察では把握できなかった組織変化の存在を非接触電気伝導測定を通じて明らかにした。このように、バルクナノ材料の研究分野に、我々独自の電気磁気測定法を適用し、当該分野に魅力的なマテリアルサイエンスが埋もれていることを実験的に証明することに成功した。今後は、第一原理計算の研究者と連携を密にすることによって、本研究で発掘した物理現象をサイエンスとして成熟させていきたい。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Size Dependence of Crystal Structure and Magnetic Properties of NiO Nanoparticles in Mesoporous Silica2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tajiri, S. Saisho, M. Mito, H. Deguchi, K. Konishi, and A. Kohno
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry

      巻: 119 号: 2 ページ: 1194-1200

    • DOI

      10.1021/jp5112372

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Ferromagnetically Coupled Fe42 Cyanide-Bridged Nanocage2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kang, H. Zheng, T. Liu, K. Hamachi, S. Kanegawa, K. Sugimoto, Y. Shiota, S. Hayami, M. Mito, T. Nakamura, M. Nakano, M. Baker, H. Nojiri, K. Yoshizawa, C. Duan, and O. Sato
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 6 号: 1 ページ: 5955-5955

    • DOI

      10.1038/ncomms6955

    • 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] Effect of ultrasonic strain on p-type silicon wafers2014

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuruta, M. Mito, T. Nagano, Y. Katamune, and T. Yoshitake
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 7S ページ: 07KC07-07KC07

    • DOI

      10.7567/jjap.53.07kc07

    • 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] Ultrasonic strain effects on Bi2223 cuprate superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      K. Irie, M. Mito, T. Nagano, K. Tsuruta, and S. Nobukiyo
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 7S ページ: 07KC05-07KC05

    • DOI

      10.7567/jjap.53.07kc05

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pressure dependence of Tc in LnFeAsO1-y (Ln = La, Ce, Nd, Tb)2014

    • 著者名/発表者名
      N. Takeshita, K. Miyazawa, A. Iyo, S. Furuta, M. Mito, and H. Eisaki
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 568 号: 2 ページ: 22047-22047

    • DOI

      10.1088/1742-6596/568/2/022047

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Motor-driven Abrupt Anisotropic Shape Change in a Single Crystal of a Ni Complex2014

    • 著者名/発表者名
      Z.-S. Yao, M. Mito, T. Kamachi, Y. Shiota, K. Yoshizawa, N. Azuma, Y. Miyazaki, K. Takahashi, K. Zhang, T. Nakanishi, S. Kang, S. Kanegawa, O. Sato
    • 雑誌名

      Nature Chem.

      巻: 6 号: 12 ページ: 1079-1083

    • DOI

      10.1038/nchem.2092

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electronic and Magnetic Structure of Neutral Radical FBBO2014

    • 著者名/発表者名
      S. M. Winter, A. Mailman, R. T. Oakley, K. Thirunavukkuarasu, S. Hill, D. E. Graf, S. W. Tozer, J. S. Tse, M. Mito, and H. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 89 号: 21 ページ: 21440-21440

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.214403

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of selective lattice deformation on YbBa2Cu4O8 and YBa2Cu3O7 epitaxial films2014

    • 著者名/発表者名
      M. Mito, H. Matsui, T. Imakyurei, H. Deguchi, T. Horide, K. Matsumoto, A. Ichinose,Y. Yoshida
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104 号: 10 ページ: 102601-102601

    • DOI

      10.1063/1.4867907

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective Disappearance of the Meissner Signal in the Cuprate Superconductor YBa2Cu4O8 under Uniaxial Strain2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Mito, Takumi Imakyurei, Hiroyuki Deguchi, Kaname Matsumoto, Hiroshi Hara, Toshinori Ozaki, Hiroyuki Takeya, and Yoshihiko Takano
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 2 ページ: 23705-23705

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.023705

    • NAID

      210000132940

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Memory in a Ceramic YBCO Superconductor Composed of Sub-micron-size Grains2013

    • 著者名/発表者名
      H. Deguchi, T. Ashida, M. Syudo, M. Mito, S. Takagi, M. Hagiwara, K. Koyama
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Physical Society

      巻: 62 号: 12 ページ: 1832-1835

    • DOI

      10.3938/jkps.62.1832

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 巨大ひずみ加工処理されたアルミニウム材における非接触電気伝導測定2014

    • 著者名/発表者名
      吉田武史、針尾健介、鶴田一樹、美藤正樹、宮崎陽司、寺田大将、辻 伸泰
    • 学会等名
      日本物理学会九州支部例会
    • 発表場所
      崇城大学
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Bi2223 の超伝導転移における動的構造変調効果2014

    • 著者名/発表者名
      堀部純平、鶴田一樹、美藤正樹
    • 学会等名
      日本物理学会九州支部例会
    • 発表場所
      崇城大学
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導体レニウムにおける巨大ひずみ加工の効果2014

    • 著者名/発表者名
      美藤正樹、松井英明、中村和磨、山口富子、白川直樹、足立大樹、山崎徹、岩岡秀明、生駒嘉史、堀田善治
    • 学会等名
      日本金属学会第155回秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 巨大ひずみ加工処理された超伝導体レニウムの超伝導特性2014

    • 著者名/発表者名
      美藤正樹、松井英明、出口博之、中村和磨、白川直樹、足立大樹、山崎徹、岩岡秀明、生駒嘉史、堀田善治
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 巨大ひずみ加工処理されたレニウムの磁気測定2014

    • 著者名/発表者名
      美藤正樹、松井英明、皆川信洋、鶴田一樹、出口博之、山口富子、白川直樹、岩岡秀明、生駒嘉史、足立大樹、山崎徹、堀田善治
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Magnetization measurements of isotropic Nd-Fe-B magnet powders at high pressure2014

    • 著者名/発表者名
      H. Goto, M. Mito, M. Naito, H. Deguchi, and K. Konishi
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ti合金製ダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧力下磁化曲線測定2013

    • 著者名/発表者名
      後藤弘樹、長井宏輔、鶴田一樹、美藤正樹、出口博之
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋の分科会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] NiOナノ結晶の高圧力下構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      美藤正樹、田尻恭之、香野淳、中村和磨、出口博之
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋の分科会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ultrasonic strain effects on Bi2223 cuprate superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      K. Irie, M. Mito, T. Nagano, K. Tsuruta, S. Nobukiyo
    • 学会等名
      The 34th Symp. on Ultrasonic Electronics (USE2013)
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of ultrasonic strain on p-type silicon wafers2013

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuruta, M. Mito, T. Nagano, Y. Katamune, T. Yoshitake
    • 学会等名
      The 34th Symp. on Ultrasonic Electronics (USE2013)
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nd-Fe-B系磁石の保磁場に対する圧力効果2013

    • 著者名/発表者名
      後藤弘樹、鶴田一樹、美藤正樹、出口博之、内藤正路、小西健介
    • 学会等名
      第119回日本物理学会九州支部例会
    • 発表場所
      久留米工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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