2018 年度研究成果報告書

同じ回転運動を遠心力印加と高周波加熱に用いた高温遠心システムの開発

研究課題

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研究課題/領域番号	16K06805
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	材料加工・組織制御工学
研究機関	国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
研究代表者	小野正雄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原子力科学研究所先端基礎研究センター, 研究副主幹 (50370375)
研究協力者	緒方裕大今井正樹針井一哉中堂博之岡安悟
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	高周波加熱 / 機械的周波数 / 遠心加熱
研究成果の概要	我々は、強い遠心力を利用して合金等の組成や結晶構造の制御が可能であることを示したが、遠心機ロータは昇温とともに遠心強度が低下するため、対象物質を物性発現に乏しい低融点合金に絞らざるを得ない状況である。本研究では、遠心力印加時の遠心機ロータの高速回転運動に着目し、静磁場中で非磁性の遠心機ロータを高速回転させることで内包試料のみ誘導加熱して、遠心力印加と高温加熱を両立させる前例のない高温遠心システムの実現を目指した。特に、機械的周波数で前例のない高周波加熱を扱ったものである。
自由記述の分野	スピンメカトロニクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	材料の組成制御や構造制御は新奇物性発現への定石アプローチであり、超高圧、超強磁場といった極限環境場を用いた新奇物質合成研究が積極的に行われている。新たな極限環境場として強い遠心加速度場の適用を目指すのが我々の取り組みであるが、物性材料を研究対象とするには、1,000℃で地上重力の20万倍以上の遠心加速度場の発生を可能にする必要があった。本研究で開発した同じ回転運動を遠心力印加と高周波加熱に用いた高温遠心システムでそれが原理的に可能であるため、今後、物性発現が大いに期待できる遷移金属からなるような高融点合金の組成や結晶構造の遠心制御による新規物性開拓が期待される。