計画研究
本年度は下記の研究テーマを重点的に進め、下記の成果を得た。A 原子分解能STEM 法による解析精度の評価と応用:精密断面試料作製装置を用いて精密なSTEM試料を作製し、その試料を用いて原子レベルの電場観察を行った結果、ジルコニアセラミックス粒界を構成する原子カラム一個一個の電場を実空間で可視化することに成功した。この電場像は粒界偏析したイットリウム原子に敏感で有り、元素分布敏感な原子分解能像を得られる可能性を示した。B STEMその場観察法を用いた粒界・界面の力学的応答の評価: その場観察手法をサファイアに適応し、双晶形成過程をダイナミックに観察した。更に双晶界面を原子分解能観察することにより、双晶形成の素過程が局所原子移動と密接に関連することを示した。C 機能元素を利用した機能性ナノ構造の作製と物性評価:イットリア安定化ジルコニア粒界における酸素原子マッピングを系統的に行った。その結果、酸素空孔は粒界において減少する傾向にあることが明らかとなり、従来からのモデルである空間電荷層モデルを支持する結果が得られた。しかし、粒界コアにおける帯電現象の根源に関しては空間電荷層モデルとは異なり、局所構造に由来する帯電の可能性が示唆された。D情報学的手法を用いた界面構造探索:機械学習を中心とした情報学的手法を用いて粒界の安定原子構造を探索する粒界インフォマティクスを構築し、単純な金属から複雑な酸化物の粒界まで安定構造予測を高速化することに成功した。E 他班とのナノ構造連携研究:他班の学生、ポスドク、PIの短期滞在を通して、共同で実験および議論を進めた。また、定期的にPI同士が連絡を取り合うことで、連携研究が滞りなく円滑に進むよう務めた。このような活動を鋭意行うことで、ナノ構造と機能元素制御に関する学問基盤の構築と情報科学的手法を融合した新しい材料研究学問領域の開拓に成功した。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (53件) (うち国際共著 15件、 査読あり 44件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (142件) (うち国際学会 55件、 招待講演 68件) 図書 (2件)
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