金属中の微小欠陥の構造と動的挙動

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560686
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 島根大学 (2011); 大阪大学 (2009-2010)
• 研究代表者: 荒河 一渡 島根大学, 総合理工学部, 准教授 (30294367)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 格子欠陥 / 転位 / 点欠陥 / 電子顕微鏡 / 照射損傷

研究概要

原子炉および核融合炉材料の正確な寿命予測および新規開発のためには、照射による劣化過程をそれぞれの要素に立ち返って理解する必要がある。本課題では、透過型電子顕微鏡(TEM)その場観察法を用いて、高エネルギー粒子照射によって金属中に形成される微小欠陥の動的挙動に関する新たな知見を得ることを目的とし、(1)転位ループの一次元移動過程、(2)転位ループの衝突過程、および(3)点欠陥の移動の活性化エネルギー、に関する研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Reaction Rate between 1D migrating Self-Interstitial Atoms : An Examination by Kinetic Monte Carlo Simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Amino, K. Arakawa, and H. Mori
  • 雑誌名: Philosophical Magazine 巻: 91 ページ: 465-199
  • DOI: DOI:10.1080/14786435.2011.575411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Verification of Rate Equation for Recombination between Self-interstitial Atoms and Vacancies(in Japanese) (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Amino, K. Arakawa, and H. Mori
  • 雑誌名: Journal of the Japan Institute of Metals 巻: 75 ページ: 460-464
  • 査読あり
• [雑誌論文] 金属中の格子欠陥のTEM/HVEMによる研究-高純度金属の重要性-(依頼論文) (2011)
  • 著者名/発表者名: 荒河一渡
  • 巻: 81
  • ページ: 45-52
• [雑誌論文] 回折コントラスト法による微細構造の観察(依頼論文) (2011)
  • 著者名/発表者名: 荒河一渡
  • 巻: 46
  • ページ: 258-265
• [雑誌論文] Activation Energy for Long-Range Migration of Self-Interstitial Atoms in Tungsten Obtained by Direct Measurement of Radiation-Induced Point-Defect Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Amino, K. Arakawa, H. Mori
  • 雑誌名: Phil. Mag. Lett. 巻: 91 ページ: 86-96
  • URL: http://dx.doi.org/10.1080/09500839.2010.533133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Observation of the Coalescence Process between Nanoscale Dislocation Loops with Different Burgers Vectors (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Arakawa, T. Amino, H. Mori
  • 雑誌名: Acta Materalia 巻: 59 ページ: 141-145
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2010.09.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Langevin Model for Real-time Brownian Dynamics of Interacting Nano-defects in Irradiated Metals (2010)
  • 著者名/発表者名: S. L. Dudarev, M. R. Gilbert, K. Arakawa, H. Mori, Z. Yao, M. L. Jenkins
  • 雑誌名: Phys. Rev. B(Editor's Suggestion) 巻: 81 ページ: 224107_1-224107_15
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.81.224107
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナノメートルサイズのプリズマティック転位ループの一次元拡散-TEMその場観察による研究-(依頼論文) (2009)
  • 著者名/発表者名: 荒河一渡、森博太郎
  • 雑誌名: まてりあ 巻: 48 ページ: 11-15
• [雑誌論文] Dynamical Response of Helium Bubble Motion to Irradiation with High-Energy Self-Ions in Aluminum at High Temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ono, M. Miyamoto, K. Arakawa, and R. C. Birtcher
  • 雑誌名: Philosophical Magazine 巻: 89 ページ: 513-524
  • DOI: DOI:10.1080/14786430802629493
• [雑誌論文] Energetics of Formation Process of a<001> Prismatic Dislocation Loop via the Collision between Two 1/2<111> Loops in alpha-Iron (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Arakawa and H. Mori
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 165 ページ: 012005-1-012005-4
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/165/1/012005
  • 査読あり
• [学会発表] 高純度金属における自己格子間原子の移動次元 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒河一渡、網野岳文、森博太郎
  • 学会等名: 日本金属学会春期大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 20120328-30
• [学会発表] 電子顕微鏡法による微小格子欠陥の動的挙動に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒河一渡
  • 学会等名: 日本金属学会春期大会(招待講演)
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 20120328-30
• [学会発表] 高純度タングステンにおける自己格子間原子の移動次元の温度依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 網野岳文、荒河一渡、森博太郎
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 20111107-09
• [学会発表] 高エネルギー電子照射下での高純度タングステン中のボイドの非一様成長 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荒河一渡、網野岳文、森博太郎
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 20111107-09
• [学会発表] High-energy Electron Irradiation of Metals : Effects of High-Dose Rate and Properties of Single Point Defects (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Arakawa
  • 学会等名: Workshop on Ion Implantation as a Neutron Irradiation Analogue(招待講演)
  • 発表場所: Oxford University, UK.
  • 年月日: 20110926-28
• [学会発表] Recent Studies on Radiation Damage in Metals using HVEM (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Arakawa, T. Amino, H. Mori
  • 学会等名: Electron Microscopy and Multi-scale Modeling Conference 2011
  • 発表場所: Tahoe, USA.
  • 年月日: 20110522-26
• [学会発表] A Langevin Dynamics Model for Real-time Evolution of Interacting Nano-defects Observed by In-situ Electron Microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: S. L. Dudarev, M. R. Gilbert, K. Arakawa, H. Mori, Z. Yao, M. L. Jenkins, and P. M. Derlet
  • 学会等名: Electron Microscopy and Multi-scale Modeling Conference 2011
  • 発表場所: Tahoe, USA
  • 年月日: 20110522-26
• [学会発表] 低温電子照射下における高純度タングステン中の転位ループ形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 網野岳文、荒河一渡、森博太郎
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会学術講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 20110516-18
• [学会発表] Langevin Model for Real-Time Dynamicsof Interacting Nan-Defects in Irradiated Metals(招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: S. L. Dudarev, M. R. Gilbert, K. Arakawa, H. Mori, Z. Yao, M. L. Jenkins, and P. M. Derlet
  • 学会等名: MRS Fall Meeting 2010, Structural Materials andFuels for Future Fusion and Fission Technologies
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20101129-1203
• [学会発表] A Stochastic Algorithm for Simulating Real-Time Dynamics of Interacting Nano-Defects in Irradiated Bcc Metals(招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: S. L. Dudarev, M. R. Gilbert, K. Arakawa, H. Mori, Z. Yao, M. L. Jenkins, and P. M. Derlet
  • 学会等名: The 5th International Conference on Multiscale Materials Modeling, Radiation Effects
  • 発表場所: University of Freiburg, Freiburg, Germany
  • 年月日: 20101004-08
• [学会発表] In Situ TEM Study of Dynamic Behaviors of Nanoscale Defects : Similarities and Differences between Experiments and Simulations(招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Arakawa, T. Amino, and H. Mori
  • 学会等名: The 5th International Conference on Multiscale Materials Modeling, Radiation Effects
  • 発表場所: University of Freiburg, Freiburg, Germany
  • 年月日: 20101004-08
• [学会発表] Kinetic Monte Carlo法による点欠陥反応方程式の妥当性の検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 網野岳文、荒河一渡、森博太郎
  • 学会等名: 日本金属学会秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 20100925-27
• [学会発表] 純鉄中の格子間原子型<100>転位ループの酔歩運動の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井克也、荒河一渡、一色実、打越雅仁、三村耕司、森博太郎
  • 学会等名: 日本金属学会秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 20100925-27
• [学会発表] 高エネルギー電子照射による高純度タングステン中のボイド形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 荒河一渡、網野岳文、森博太郎
  • 学会等名: 日本金属学会秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 20100925-27
• [学会発表] Evaluation of Activation Energy for Migration of self-Interstitial Atoms by HVEM (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Amino, K. Arakawa, and H. Mori
  • 学会等名: 17th International Microscopy Congress
  • 発表場所: Windsor Barra Convention Center, Rio, Brazil
  • 年月日: 20100919-24
• [学会発表] HVEM/TEMによる照射損傷の要素過程の研究(招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: 荒河一渡
  • 学会等名: 日本原子力学会材料部会第9回夏期セミナー
  • 発表場所: 茨城県久慈郡大子町余暇活用センターやみぞ(茨城県)
  • 年月日: 20100818-20
• [学会発表] Direct In-situ Electron Microscope Observations of Dynamics of Radiation Defects in Irradiated Materials(招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Arakawa and H. Mori
  • 学会等名: CIMTEC 2010, 5th Forum on New Materials, Materials Challenges for Future Nuclear Fission and Fusion Technologies
  • 発表場所: Vittoria Congressi, Montecatini Terme, Italy
  • 年月日: 20100613-18
• [学会発表] タングステンにおける自己格子間原子移動の次元性と二次欠陥の形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 網野岳文、荒河一渡、森博太郎
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第66回学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 20100523-26
• [学会発表] Studies on Electron-Irradiation Produced lattice Defects in Metals with HVEM(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Arakawa, T. Nagase, H. Mori
  • 学会等名: The Twelfth Frontiers of Electron Microscopy in Materials Science
  • 発表場所: ハウステンボス(Nagasaki)
  • 年月日: 20090927-1002