• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

生体適合性や形状記憶効果を発揮するマグネシウム合金の理論設計

研究課題

研究課題/領域番号 22KF0239
配分区分基金
研究機関大阪大学

研究代表者

尾方 成信  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (20273584)

研究分担者 VERMA AKARSH  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
キーワード分子動力学解析 / 合金 / 粒界
研究実績の概要

分子動力学解析を用いて、AlやMg合金を始めとする合金中の粒界について、応力下における粒界の運動や、塑性変形に対する役割を明らかにした。特に、ファセットを有する双晶境界は、温度上昇に伴って、運動が遅くなる特異な非アレニウス挙動を示すことを発見し、その物理的背景を考察するとともに、現象を首尾良く表現する物理モデルを構築して、それらをまとめて論文を執筆した。また、この非アレニウス挙動が合金元素添加によってどのように影響を受けるかを詳細に解析した。その結果、添加元素濃度を増加させていくと、非アレニウス挙動から、スティックスリップ的なアレニウス挙動に遷移していくことが判明した。これについても、その原因の詳細を原子レベルから明らかにし、それらをまとめて、論文を執筆した。さらには、その運動の途中で、低温・高ひずみ速度では積層欠陥が形成されやすいことを明らかにし、これも論文として発表した。加えて、このファセットを有する双晶境界の転位放出能力が限定されているため、合金化された場合、塑性変形時には、添加合金元素サイトが転位放出サイトとなることなどを明らかにした。また、Mg基合金の医療応用に向けたポリマーコーティングに関するレビュー論文を執筆した。特別研究員はこれらの成果の主に分子動力学解析やデーターの解析を行い、受入研究者はその理論的な背景を考察した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Deformation and boundary motion analysis of a faceted twin grain boundary2024

    • 著者名/発表者名
      Dora T.L.、Singh Sandeep Kumar、Mishra Radha Raman、Homer Eric R.、Ogata Shigenobu、Verma Akarsh
    • 雑誌名

      International Journal of Mechanical Sciences

      巻: 269 ページ: 109044~109044

    • DOI

      10.1016/j.ijmecsci.2024.109044

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Solute influence in transitions from non-Arrhenius to stick-slip Arrhenius grain boundary migration2024

    • 著者名/発表者名
      Verma Akarsh、Johnson Oliver K.、Thompson Gregory B.、Ogata Shigenobu、Homer Eric R.
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 265 ページ: 119605~119605

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2023.119605

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Insights into factors that affect non-Arrhenius migration of a simulated incoherent Σ3 grain boundary2023

    • 著者名/発表者名
      Verma Akarsh、Johnson Oliver K.、Thompson Gregory B.、Chesser Ian、Ogata Shigenobu、Homer Eric R.
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 258 ページ: 119210~119210

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2023.119210

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnesium based alloys for reinforcing biopolymer composites and coatings: A critical overview on biomedical materials2023

    • 著者名/発表者名
      Verma Akarsh、Ogata Shigenobu
    • 雑誌名

      Advanced Industrial and Engineering Polymer Research

      巻: 6 ページ: 341~355

    • DOI

      10.1016/j.aiepr.2023.01.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent progressive developments in conductive-fillers based polymer nanocomposites (CFPNC's) and conducting polymeric nanocomposites (CPNC's) for multifaceted sensing applications2023

    • 著者名/発表者名
      Sharma Shubham、Verma Akarsh、Rangappa Sanjay Mavinkere、Siengchin Suchart、Ogata Shigenobu
    • 雑誌名

      Journal of Materials Research and Technology

      巻: 26 ページ: 5921~5974

    • DOI

      10.1016/j.jmrt.2023.08.300

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Mechanical loading in random solid solution bicrystalline Al-Mg alloy with faceted grain boundaries: Atomistic-scale simulations based scrutiny2024

    • 著者名/発表者名
      Akarsh Verma and Shigenobu Ogata
    • 学会等名
      CEMS International Symposium on Supramolecular Chemistry and Functional Materials 2024 (CEMSUPRA 2024)
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of system size and interatomic potential on non-Arrhenius boundary migration of incoherent twin grain boundaries in nicke2024

    • 著者名/発表者名
      Eric R. Homer, Akarsh Verma, Oliver K. Johnson, Gregory Thompson and Shigenobu Ogata,
    • 学会等名
      TMS 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Stick-slip solute impairment of non-Arrhenius boundary migration in incoherent twins2024

    • 著者名/発表者名
      Eric R. Homer, Akarsh Verma, Oliver K. Johnson, Gregory Thompson and Shigenobu Ogata
    • 学会等名
      TMS 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Examining the effects of grain boundary structure variability, solute atoms, and interatomic potential on the non-Arrhenius migration of incoherent twin grain boundaries in nickel2023

    • 著者名/発表者名
      Eric R. Homer, Akarsh Verma, Oliver K. Johnson, Shigenobu Ogata and Gregory B. Thompson
    • 学会等名
      TMS 2023 152nd Annual Meeting & Exhibition
    • 国際学会
  • [学会発表] A classical equation that accounts for observations of non-Arrhenius and cryogenic grain boundary migration2023

    • 著者名/発表者名
      Akarsh Verma, Darcey Britton, Oliver K. Johnson, Gregory Thompson, Shigenobu Ogata and Eric R. Homer
    • 学会等名
      THERMEC 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] A Molecular Dynamics Based Atomistic-scale Study to Investigate Mechanical Properties of Σ3 Incoherent Non-Arrhenius Grain Boundary2023

    • 著者名/発表者名
      T. L. Dora, Sandeep Kumar Singh, Akarsh Verma, Shigenobu Ogata and Radha Raman Mishra
    • 学会等名
      TMS Fall Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Atomistic dynamics of pre-existing edge dislocations in FCC metals at high strain rates: Arrhenius to non-Arrhenius transition2023

    • 著者名/発表者名
      Akarsh Verma, Sandeep Kumar Singh and Shigenobu Ogata
    • 学会等名
      TMS Fall Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Stepped (coherent-incoherent) grain boundary in miscible random alloys: Elucidating the mechanical response effect2023

    • 著者名/発表者名
      Akarsh Verma, Shigenobu Ogata, Eric R. Homer, T. L. Dora, Sandeep Kumar Singh and Radha Raman Mishra
    • 学会等名
      Summit of Materials Science 2023 (SMS2023) and Global Institute for Materials Research Tohoku (GIMRT) User Meeting 2023
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi