電子顕微鏡内超塑性材料高温粒界すべりの原子直視型その場観察

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11750621
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 木塚 徳志 名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 講師 (10234303)
• キーワード: 高分解透過電子顕微鏡 / 変形 / 接触 / 接合 / 破壊 / ピエゾ素子 / 原子直視観察 / その場観察

研究概要

微細粒材料で実際に起きている粒界すべりの機構を解明するためには、高温での粒界すべりを観察することが必要である。本研究では、この高温、原子直視型の2条件を満たす粒界すべりの観察を行った。具体的には、まず、(1)申請者の考案・開発した方法により、電子顕微鏡内で高温で、粒界すべりを起こし、その過程を、原子直視的にその場で観察し、高温粒界すべりの機構を原子レベルで解明した。次に(2)原子レベルでみた個々の粒界すべりと巨視的にみた超塑性変形とを関連させた。(3)粒界すべりのときの空隙の発生と成長、クラックの発生と伝搬を明らかにし、微細粒材料変形時の破壊の機構を、原子レベルで調べ、既存の非超塑性材料を超塑化する研究指針を考察した。
一般に粒界すべりと呼ばれる境界原子運動には、境界と平行なすべり成分、垂直な移動、境界の方位変化、境界両側の粒の回転、の4つの素過程が含まれることが、原子直視観察から明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Tokushi Kizuka: "Direct atomistic observation of deformation in multiwalled carbon nanotubes"Rhys.Rev.. B59. 4646-4649 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka and Kazue Hosoki: "In-situ high-resolution transmission electron microscopy of direct bonding processes between silicon tips with oxide surfaces at room"Appl.Rhys.Lett.. 75. 1743-1745 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka: "Atomic processes of grain boundary migration and phase transformation in zinc oxide nanocrystallites"Phil.Mag.Lett.. 79. 417-422 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka and Takashi Yanaka: "Atomic scale electron beam processing"Jpn.J.Appl.Rhys.. 38. 1595 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka,Motoichi Mizutani: "Direct atomistic observation of grain boundary sliding-I.gold"Mat.Sci.Forum. 304-306. 555-560 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka,Kazue Hosoki: "Direct atomistic observation of grain boundary sliding-II.silicon"Mat.Sci.Forum. 304-306. 561-566 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka: "Current Topics in Crystal Growth Research Vol.5"Research Trends(Trivandrum,India). 310 (1999)
• [文献書誌] 木塚徳志(執筆分担者): "接合溶接技術Q&A"産業技術サービスセンター(東京). 1300 (1999)