| 研究課題/領域番号 |
17360044
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
古屋 泰文 弘前大学, 理工学部, 教授 (20133051)
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| 研究分担者 |
岡崎 禎子 弘前大学, 理工学部, 助教授 (10003328)
木村 久道 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (00161571)
増本 博 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (50209459)
岸本 哲 (独)物質・材料研究機構, 機能材料部, 主任研究員 (10354169)
飯島 高志 (独)産業技術総合研究所, 損傷評価部, 主任研究員 (90356402)
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| キーワード | 複合機能 / マルチフェロイクス材料 / 急冷凝固材料 / ナノ・ヘテロ組織 / スマート材料 / インテリジェント材料 / 多機能 / スマートデバイス |
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| 研究概要 |
急冷結晶制御により作製した金属系(磁歪、形状記憶)アクチュエータ/センサ要素材(ファイバ、薄板)の組織観察、結晶構造、特性を調査(弘前大、東北大、物材機構での連携)を発展させた。さらに、放電焼結・接合(SPS)法を用いて、急冷素材の特性を維持したままバルク化する創製プロセスによるバルク機能性材料やその応用としての複合機能型アクチュエータ・センサデバイス試作研究を発展させた
具体的な成果は以下に要約される。
1.マルチフェロイックス系Fe-Pd磁性形状記憶合金及びフェロイックス系Fe-Ga磁歪合金を電磁誘導ノズルレス急冷凝固装置でリボン(厚さ:30〜100μm)にした後、適切な熱処理を行い、[100]に強く配向した微細柱状結晶を形成させて高機能アクチュエータ・センサ要素材料を作製できた。
2.急冷凝固要素材料(上記1))を複合化フィラーとして、磁歪や超弾性合金マトリクス(母材側)に一体化(混合・接合)させるために、放電焼結法(SPS)や接着法により、バルク化コンポジットアクチュエータ/センサ材を作製し、その特性評価(相変態をDSC、機械的特性をレザー顕微鏡解析装置)から、変態歪拡大現象と磁場中での高速応答可能な複合機能型アクチュエータデバイスになることを実証できた。
3.スパッター薄膜TiNiおよびFeX(X=Pd, Pt, Co, Ga等)合金系において、磁性形状記憶効果および磁歪の発現する合金の探索研究(弘前大)をCombinatory合金成分解析(メリーランド大支援)を併用して調査した。さらに、強磁性材料(Ni, FeCo)と磁歪薄膜(FePd, FeGa)をナノスケール厚さで積層化させたマルチフェロクイクス複合機能化アクチュエータ・センサデバイスを作製し、アクチュエータひずみ応答を評価した。また、圧電(PZT)+磁歪(FeGa)組み合わせ型積層・複合化させた、表面弾性波(SAW)磁気センサおよび応力センサとしての可能性を検証した。
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