| 研究課題/領域番号 |
16K06706
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性・材料
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
松下 正史 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (90432799)
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| 研究分担者 |
阿部 英司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70354222)
大藤 弘明 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 教授 (80403864)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | マグネシウム合金 / 長周期積層構造 / 高圧 |
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| 研究成果の概要 |
Mg-Zn-Y合金中の長周期積層構造（LPSO)は新しいタイプの金属の強化相として注目されている。本研究ではLPSOの形成過程を、高圧合成で作製されたhcpとfccの二相構造をとるMg85Zn6Y9を出発物質として観察した。ZnとYを含むfccが崩壊し、Mgからなるhcpに侵入する。hcp格子はc軸方向に伸長した後に崩壊し始め18R構造が形成される。本結果を第一原理計算と併せて説明した。LPSO関連物質群の探索として、常圧でLPSOを形成しないMg-Zn-Ybを加圧し、構成元素の原子半径比をLPSO形成元素に近づけた。結果的にLPSOは形成されなかったが、新奇な長周期超格子を二種類発見した。
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| 自由記述の分野 |
金属材料
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
長周期積層構造(LPSO)を含むMg合金は強度に優れ、次世代の航空機材料として期待される。Mgに金属元素と希土類（Y or ランタノイド）を添加した三元系において、LPSOは形成されるが形成メカニズムは不明である。本研究ではMgのhcp格子が膨張しLPSOへの相転移が開始されることが明らかになった。第一原理計算と併せて考えると、Mg固有の特性であるhcpと18R構造のエネルギー差が小さいことに本相転移は由来する。また、LPSOと同様に塑性異方性の高い構造をMg-Zn-Ybへの高温高圧処理にて探索したところ、二種の新奇な長周期構造が発見された。これらは高強度合金の開発に有用な知見である。
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