超高圧電顕－分光結像法によるニアバルク結晶中の欠陥構造解析と破壊力学物性研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22246090
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 東田 賢二 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70156561)
• 研究分担者: 田中 將己 (40452809) ; 森川 龍哉 (00274506)
• 連携研究者: 大橋 鉄也 (80312445) ; 松村 晶 (60150520)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 転位 / 破壊 / 超高圧電子顕微鏡 / 結晶塑性

研究概要

結晶性材料の破壊物性研究を革新する鍵は，亀裂とその先端近傍の微小空間に広がった応力集中影響領域での結晶格子欠陥（特に転位）集団構造を高精度に可視化し，それをモデル化することにある．当研究では高い電子線透過能と分解能を兼備した分光結像－超高圧透過電子顕微鏡法にトモグラフィーを融合し，従来域を超えた厚さ5ミクロン以上のnear-bulk試片中のTEM結晶構造解析を可能とした．本研究は，亀裂－転位間相互作用という微視的観点から理解するマイクロ・フラクチャーメカニクスの発展に貢献するものである．

研究成果

• [雑誌論文] Electron tomograhy of dislocation structures (2014)
  • 著者名/発表者名: G.S. Liu, S. Hous, J. Kacher, M. Tanaka, K. Higashida, I.M. Robertson
  • 雑誌名: Mater. Charact. 巻: 88 ページ: 1-11
• [雑誌論文] Mechanism behind brittle-to-ductile transition understood by the interaction between a crack and dislocations (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashida, M. Tanaka
  • 雑誌名: ISIJ Int. 巻: 52 ページ: 704-709
• [雑誌論文] Brittle-to-ductile transition in nickel-free austenitic stainless steels with high nitrogen (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, T. Onomoto, T. Tsuchiyama, K. Higashida
  • 雑誌名: ISIJ Int. 巻: 52 ページ: 915-921
• [雑誌論文] Change in dislocation mobility with Ni content in ferritic steels and its effect on brittle-to-ductile transition (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Maeno, M. Tanaka, N. Yoshimura, K. Shirahata, K. Ushioda, K. Higashida
  • 雑誌名: Tetsu-to-Hagane 巻: 409 ページ: 667-674
• [雑誌論文] Brittle to ductile transition in nickel free high nitrogen austenitic stainless steels (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, T. Onomoto, T. Tsuchiyama, K. Higashida
  • 雑誌名: Inter. Heat Trea. Sur. Eng. 巻: 6 ページ: 99-102
• [雑誌論文] The Early Stage of Dislocation Process around a Crack Tip Observed by HVEM-Tomography in Silicon Single Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, S. Sadamatsu, H. Nakamura, K. Hgashida
  • 雑誌名: Mater. Trans. 巻: 52 ページ: 352-357
• [雑誌論文] Sequential multiplication of dislocation sources along acrack front reveraled by high-voltage electron microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, S. Sadamatsu, G. Liu, H. Nakamura,K. Higashida, I.M. Robertson
  • 雑誌名: Journal of Materials Research 巻: 26 ページ: 508-513
• [雑誌論文] 亀裂-転位相互作用にもとづく脆性-延性遷移の理解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東田賢二, 田中將己
  • 雑誌名: 鉄と鋼 巻: 97 ページ: 195-200
• [雑誌論文] High-angle triple-axis specimen holder for three-dimensional diffraction contrast imaging in transmission electron microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Hata, H. Miyazaki, S. Miyazaki, M. Mitsuhara, M. Tanaka, K. Kaneko, K. Higashida, K. Ikeda, H. Nakashima, S. Matsumura, J.S. Barnard, J.H. Sharp, P.A. Midgley
  • 雑誌名: Ultramicroscopy 巻: 111 ページ: 1168-1175.
• [学会発表] (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, K. Higashida
  • 学会等名: The International Union of Materials Research Societies -International Conference in Asia 2013 (IUMRS-ICA-2013)
  • 発表場所: Indian Institue of Science, Bangalore, India
  • 年月日: 20131216-20
• [学会発表] (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, K. Higashida
  • 学会等名: Electron Microscopy & Multiscale Modeling 2013 (EMMM2013)
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20131110-13
• [学会発表] HVEM-Tomographyによる亀裂先端転位増殖機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中將己, 田中大樹, 定松直, 東田賢二
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2013材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 岐阜大学, 岐阜市
  • 年月日: 20131000
• [学会発表] 超高圧電子顕微鏡を用いた亀裂先端近傍における転位ネットワークの初期形成過程の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中大樹, 定松直, 田中將己, 森川龍哉, 東田賢二
  • 学会等名: 日本金属学会2013年秋季講演大会(第153回)
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス, 金沢市
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, K. Higashida
  • 学会等名: The 8th Pacific RIM International Congress on Advanced Materials and Processing (PRICM8)
  • 発表場所: Wailoloa, Hawaii, USA
  • 年月日: 20130804-09
• [学会発表] HVEMを用いた亀裂先端近傍における転位ネットワークの初期形成過程の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中大樹, 定松直, 田中將己, 森川龍哉, 東田賢二
  • 学会等名: 平成25年度日本鉄鋼協会・日本金属学会・軽金属学会九州支部合同学術講演大会
  • 発表場所: 熊本県民交流館パレア, 熊本市
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] Ωフィルター搭載超高圧電子顕微鏡法による極厚膜Si結晶試料中の転位観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 定松直, 田中大樹, 田中將己, 松村晶, 東田賢二
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク, 吹田市
  • 年月日: 20130500
• [学会発表] HVEM-トモグラフィーによる転位の3次元構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中將己, 定松直, 東田賢二
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会平成24年度「マテリアル電子線トモグラフィ研究部会」講演会
  • 発表場所: 九州大学, 福岡市
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] エネルギー分光器搭載HVEMを用いた厚膜シリコン単結晶中の転位観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 定松直, 田中將己, 東田賢二
  • 学会等名: 日本金属学会第152回春期講演大会
  • 発表場所: 東京理科大, 東京都
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 超高圧電子顕微鏡による格子欠陥の3次元構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中將己, 東田賢二
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第165回春季講演大会 「高温非平衡微細組織の高精度制御手法の発展」フォーラム
  • 発表場所: 東京電気大, 東京都
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 超高圧電子顕微鏡による転位の観察と破壊靭性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中將己, 東田賢二
  • 学会等名: 第61期第3回日本材料学会分子動力学部門委員会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸市
  • 年月日: 20121000
• [学会発表] 超高圧電子顕微鏡による亀裂先端転位の3次元構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中將己, 東田賢二
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2012材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 愛媛大学, 松山市
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, T. Onomoto, T. Tsuchiyama, K. Higashida
  • 学会等名: International Symposium on Materials Science and Engineering
  • 発表場所: Kyushu University, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20120607-08
• [学会発表] (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, ium K. Higashida
  • 学会等名: The 3rd International Symposon Steel Science (ISSS2012)
  • 発表場所: Kansai Ceminar House, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20120527-30
• [学会発表] (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, K. Higashida
  • 学会等名: Workshop on the collaboration of application of electron microscopy
  • 発表場所: Universiti Teknologi Malaysia, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 20120509-10
• [学会発表] (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Sadamatsu, H. Nakamura, S. Inoue, M. Tanaka, K. Higashida
  • 学会等名: International Symposium on Role of Electron Microscopy in Industry ~Toward Genuine Collaboration Between Academia and Industry~
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya, Japan
  • 年月日: 20120119-20
• [学会発表] Niフリー高窒素オーステナイト鋼におけるCu添加による脆化抑制機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古庄千紘, 田中將己, 東田賢二, 土山聡宏, 小野本達郎
  • 学会等名: 第72回(平成23年秋季)日本熱処理技術協会講演大会
  • 発表場所: 九州大学, 福岡市
  • 年月日: 20111200
• [学会発表] Si単結晶における亀裂先端近傍のHVEM-トモグラフィ観察と転位源増殖機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上誠介, 中村拓人, 定松直, 田中將己, 東田賢二
  • 学会等名: 第53回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 熊本大学, 熊本市
  • 年月日: 20111200
• [学会発表] Si単結晶における亀裂先端近傍のHVEM-トモグラフィ観察と転位発生プロセス (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上誠介, 中村拓人, 定松直, 田中將己, 東田賢二
  • 学会等名: 日本金属学会2011年秋期大会(第149回)
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター, 宜野湾市
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] 超高圧電子顕微鏡による転位の観察と破壊靭性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中將己, 東田賢二
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会高温プロセス部会若手フォーラム
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学, 京都府
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] Soloute effects on toughness (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中將己, 東田賢二
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会i-sフォーラム
  • 発表場所: 関西セミナーハウス, 京都府
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] 超高圧電子顕微鏡を用いた転位群の三次元構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中將己, 東田賢二
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第55回シンポジウム
  • 発表場所: かがわ国際会議場, 高松市
  • 年月日: 20111000
• [学会発表] Niフリー高窒素オーステナイト鋼におけるCu添加による脆化抑制機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古庄千紘, 吉見勇祐, 田中將己, 東田賢二, 土山聡宏, 小野本達郎
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第162回秋季講演大会
  • 発表場所: 講演論文集「材料とプロセス」 Vol.24(2011)No.2
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 超高圧電子線トモグラフィーによる亀裂先端転位群の三次元構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中將己, 東田賢二, 定松直, 中村拓人, 井上誠介
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第27回分析電子顕微鏡討論会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉市
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Niフリー高窒素オーステナイト鋼における脆性-延性遷移のCu添加による影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古庄千紘, 辻井健太, 前野圭輝, 田中將己, 東田賢二, 土山聡宏, 小野本達郎
  • 学会等名: 平成23年度日本鉄鋼協会・日本金属学会・軽金属学会九州支部合同学術講演大会
  • 発表場所: 九州大学筑紫キャンパス, 春日市
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] 5th Meeting of the International Union of Microbeam Analysis Societies (IUMAS-V) (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, S. Sadamatsu, H. Nakamura, S. Inoue, K. Higashida
  • 学会等名: Seoul Olympic Parktel, Seoul, Korea
  • 年月日: 20110523-27
• [学会発表] 超高圧電子線トモグラフィーによるシリコン単結晶中の亀裂先端転位群の三次元構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 定松直, 中村拓人, 井上誠介, 田中將己, 東田賢二
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場, 福岡市
  • 年月日: 20110500
• [備考]
  • URL: http://defra.zaiko.kyushu-u.ac.jp/