| 研究領域 | ミルフィーユ構造の材料科学-新強化原理に基づく次世代構造材料の創製- |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05479
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
阿部 英司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70354222)
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| 研究分担者 |
波多 聡 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (60264107)
Stefanus Harjo 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主幹 (40391263)
相澤 一也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主席 (40354766)
上椙 真之 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光推進室, 主幹研究員 (20426521)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| キーワード | 構造科学 / 電子顕微鏡 / 大型量子線 / ３次元解析 / その場計測 / 格子欠陥（転位・回位） / 原子結合状態 / マルチスケール解析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，最先端計測法を駆使したキンク構造のマルチスケール精密解析により，キンクの形成メカニズム，強化メカニズムの解明を目指してきた． 最終年度である令和４年度（2022年度）は連携研究が大きく進展し，多種多様な計測法や計算機シミュレーションが有機的に融合した成果を複数挙げることに成功した．
(1) MFS型希薄Mg合金中の溶質co-clusterの原子構造・電子状態の解明（班内・公募連携）：様々な最先端計測法が一同に会する大型共同研究から，合金中にランダムに分布するco-clusterが低対称構造を有し，ブリルアンゾーン－フェルミ面の共鳴効果が相安定性に大きく寄与しているという，極めて興味深い結果を得ることが出来た．
(2) MFS型Mg合金中のキンク界面における結晶性回位の発見（班内連携）：MFS型Mg合金の低回転角度キンク界面に，刃状転位芯構造が結晶内部で途絶えるterminate boundaryを見いだし，その周辺に格子が扇形形状に（主に弾性的に）変形する回位が形成されていることを明らかにした．バルク結晶内において見いだされた初めての回位となった．
(3) 室温変形におけるキンク界面移動（A03班との連携）：Mg合金におけるキンク界面が，室温変形中に微視的破壊を伴うことなく移動する原子的機構を，電子顕微鏡による直接観察と分子動力学シミュレーションによって解明した．キンクが塑性子として強化に寄与するキンクダイナミクスが初めて明らかとなった．
(4) 高分子材料のナノ構造化による強靭化（A04班・公募連携）：熱延伸によって飛躍的に高強度化されたポリエチレンのX線および電子線を用いた解析により，この強化がキンク形成によるものではなく，結晶ラメラのナノスケール微細化に起因することが，大規模分子動力学シミュレーションとの連携により明らかとなった．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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