金属系オーセチック材料の実用可能性評価

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K22037
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分26:材料工学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 貝沼 亮介 東北大学, 工学研究科, 教授 (20202004)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2021-03-31
• キーワード: CuAlMn系合金 / オーセチック特性 / 形状記憶特性 / 異常粒成長 / 単結晶

研究成果の概要

理論計算によると、負のポアソン比を示すオーセチック特性は、多くのbcc系金属間化合物でその存在が予測されていた。本研究では、加工熱処理により＜110＞集合組織を付与したCuAlMn基ホイスラー合金を繰り返し熱処理によって単結晶化した上で、この特異な特性を調査した。得られた単結晶を用い［110］方向に歪を与えながら垂直方位の弾性特性を調査したところ、[1-10]方位においてオーセチック特性を見出し［001］方位ではポアソン比が1を越えることも分かった。またこれらの特性は圧延集合組織においても得られた。

自由記述の分野

工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来、FeGa以外では実証されていなかった規則bcc金属間化合物（IMC）に出現する負のポアソン比について、CuAlMnにおいてもLD<110>に対しTD＜1-10＞方向において理論通り生じることを証明し、その起源は弾性定数C’が異常に小さいことにあることを示した。以上の結果から、他の規則bcc-IMCにおおても同様の現象が得られる可能性が十分にあることを示した。また、本現象は単結晶だけでなく多結晶でも得られることから、差し込むことで抜くことが難しい機械ダイオードといった機能性部材への応用が期待できる。