| 研究課題/領域番号 |
16K14417
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
佐野 智一 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (30314371)
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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 | フェムト秒レーザー駆動衝撃波 / 超高ひずみ速度変形 / 転位密度 / 転位核生成 |
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| 研究実績の概要 |
申請者らはこれまで、純鉄のフェムト秒レーザ駆動衝撃圧縮によって高密度転位を有する特異なナノ結晶が形成されその過程は従来の強加工プロセスとは異なること、さらに圧縮初期過程で超高速かつ巨大に変形することを見出してきた。一般に、超高ひずみ速度を実現するには、超高速転位あるいは転位の超高速増加が必要となる。しかしながら、この現象は微視的すなわち格子欠陥レベルではいまだ満足に説明されていない。本研究の目的は、超高ひずみ速度で物質が変形する際の転位の挙動をX線で直接計測することによって、超音速転位あるいは転位を介在しない塑性すべりの存在を調べ、衝撃波頭背後での転位核生成モデルを新たに構築することによって、超高ひずみ速度変形の機構を明らかにすることである。
今年度は、理化学研究所 播磨事業所 X線自由電子レーザー施設SACLAに構築したフェムト秒レーザ駆動衝撃圧縮現象その場計測装置を用い、強加工によって結晶粒径をナノメートルオーダーにしたバルクナノ鉄の圧縮初期過程の格子ひずみをその場計測した。衝撃波を駆動するのに用いたフェムト秒レーザの波長は800 nm、パルス幅は40 fs、パルスエネルギーは100 mJであった。デバイリングを取得する面は、主すべり面である110面と、主すべり面から大きく外れた100面とした。その結果、110面と100面とで異なる圧縮挙動が観測された。この理由は、転位の核生成と転位の可動度の面方位依存性に起因すると考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画通り、フェムト秒レーザ駆動衝撃圧縮現象その場計測装置をX線自由電子レーザー施設SACLAに構築し、フェムト秒レーザパルスとX線自由電子レーザーパルスとの間の時間を少しずつ変化させながらXRDパターンを取得することによって、強加工によって結晶粒径をナノメートルオーダーにしたバルクナノ鉄の圧縮初期過程の格子ひずみをその場計測することが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度は、平成28年度に構築した装置を用いて、結晶構造の異なるニッケルのフェムト秒レーザ駆動衝撃圧縮現象その場計測を行う。この理由は、これまで用いてきた鉄は結晶構造がBCCであるのに対し、今年度用いるニッケルはFCCであり、転位の核生成と可動度の結晶構造依存性を調べるためである。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理由：平成29年度内に購入する予定であった材料の納品が遅れ、平成30年度に納品されることになったため。
使用計画：平成29年度内に購入する予定であった材料の納品が遅れ、平成30年度に納品されることになったため平成29年度の研究費に未使用額が生じたが、平成30年度に納入されるため、平成29年度に実施する予定の研究計画と併せて実施する。
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