| 研究課題/領域番号 |
20H02037
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
西田 信彦 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, 嘱託 (50126140)
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| 研究分担者 |
伊藤 孝 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 (10455280)
森永 正彦 公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 研究員 (50126950)
髭本 亘 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, 研究主幹 (90291103)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 水素脆化 / ミュオンスピン回転・緩和法 |
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| 研究成果の概要 |
物質中で擬似水素として振る舞う正ミュオン（μ+）を用いて、μ+スピン回転・緩和法により、希薄合金中のμ+の拡散・捕獲を調べた。主要合金元素の3d、4d遷移金属および酸素、炭素、窒素等との水素との引力また斥力相互作用、格子に導入された局所歪の拡散への影響を測定した。実験結果は、密度汎関数法（DFT）計算と比較し、理論の有効性に関する情報を得ることができた。実験は、国内はJ-PARCのミュオン研究施設、高時間分解能を必要とされる実験は、カナダTRIUMF研究所のミュオン実験施設MSSで行われた。
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| 自由記述の分野 |
実験物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鉄鋼への水素溶解度が小さいために鉄鋼中の水素の拡散・捕獲を微視的に調べられる方法がなかった。μ+SRにより鉄鋼の主要合金元酸素、窒素、炭素と水素との相互作用、局所歪が拡散に及ぼす影響が初めて測定された。密度汎関数法による第１原理計算と定量的な比較が可能であり、理論計算の有効性に知見を与えることができた。
特に鉄鋼中酸素と水素との相互作用が引力であるとの結果を初めて得た。これらは鉄鋼水素脆化の問題理解に大きな貢献をすると考える。
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