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田中 克志大学院工学研究科 機械工学専攻教授
研究者基本情報
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■ 研究分野
研究活動情報
■ 受賞- 2010年09月 International Metallographic Society, 2010 International Metallographic Contest Third Place
- 2010年03月 日本金属学会, 金属写真優秀賞
- 2009年03月 日本金属学会, 功績賞
- 2006年05月 日本顕微鏡学会, 日本顕微鏡学会和文誌賞
- 1999年12月 日本MRS, 奨励賞
- 1996年11月 伸銅技術研究会, 技術論文賞
- Japan Institute of Metals, 2024年09月, MATERIALS TRANSACTIONS, 65(9) (9), 1001 - 1007, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Elsevier BV, 2023年04月, Journal of Alloys and Compounds, 941, 169016 - 169016, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Elsevier {BV}, 2022年05月, Materialia, 22, 101420 - 101420, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- To elucidate the complex mechanism of solid-solution strengthening in high-entropy alloys (HEAs), it is necessary to determine the effective atomic radii of the constituent elements that are the sources of lattice strain. In the present study, the effective atomic radii of the constituent elements in CrMnFeCoNi HEA that are the basis of the atomic displacements, are evaluated from lattice parameters experimentally determined via theta-2 theta X-ray diffraction measurements. The order of the evaluated atomic radii in the present study is different from that of the atomic radii determined via ab-initio calculations in previous studies. The results of the ab-initio calculations indicate a correlation between the yield stress of and the average atomic displacement in the HEA. However, no definite correlation is confirmed by the experimental results in the present study.TAYLOR & FRANCIS LTD, 2022年01月, PHILOSOPHICAL MAGAZINE LETTERS, 102(3) (3), 100 - 110, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Variations in the positive temperature dependence of yield stress for L12 intermetallic compounds in pseudobinary alloys with the composition of Co3(Al, W)-Co3Ti have been investigated. Polycrystalline L12 compounds in the pseudo-binary system with a Co3(Al, W) to Co3Ti composition ratio of approximately 1:3 and 1:9 were prepared. The temperature dependence of the yield stress ranging from 293 to 1273 K was determined. The onset temperature for the positive temperature dependence of yield stress for each compound is located between that of Co3(Al, W) and Co3Ti. The activation energies for the positive temperature dependence of these compounds are evaluated to be 47.0 and 43.6 kJmol-1, respectively. The activation energies are also intermediate values between those of Co3(Al, W) and Co3Ti. The composition dependence of the positive temperature dependence of yield stress is estimated from the physical properties of Co3(Al, W) and Co3Ti. Although the activation energies estimated for the present compounds are slightly different from the experimentally determined values, the temperature dependences of the experimentally determined yield stress are almost represented from the estimated parameters. The composition dependence of the positive temperature dependence of the yield stress can be predicted from the physical properties of the base compounds.Elsevier {BV}, 2021年09月, Intermetallics, 136, 107250 - 107250, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Elsevier {BV}, 2021年01月, Scripta Materialia, 191, 173 - 178[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Elsevier {BV}, 2020年12月, Acta Materialia, 201, 94 - 101, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- 2020年10月, Physical Review B[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- The alloying effect of ZrO2 on the microstructure of the thermoelectric material, TinO2n-1, which is a partially reduced rutile phase called the Magneli phase, is investigated. The microstructure of TinO2n-1 is characterized by periodically induced planar defects, called shear planes, in the rutile matrix. The configuration of the O atoms around a Ti atom in a shear plane is different from that in the rutile matrix but similar to that in Ti2O3. It is speculated that the alloying of ZrO2, which has an equivalent structure to that of rutile, causes preferential Zr addition in the rutile matrix. From the microstructural observation of the alloying specimen (Ti10O19+6 mol%ZrO2), it is revealed that the added Zr is distributed homogeneously in the entire microstructure because the valence of the Ti atoms in the matrix rutile and shear plane is similar.JAPAN INST METALS & MATERIALS, 2019年10月, Materials Transactions, 60(10) (10), 2199 - 2203, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- The temperature dependences of monocrystalline elastic constants of Cr-Mn-Fe-Co-Ni high entropy alloy with the face-centered cubic (fcc) structure have been experimentally determined using resonance ultrasound spectroscopy from liquid helium temperature to 1173 K. The values of three independent monocrystalline and estimated polycrystalline elastic constants are fitted using the Varshni equation so that one can obtain the values at any temperatures. The elastic anisotropy of the alloy is characterized by a relatively large value of anisotropy factor of shear modulus, which is closely related to a small value of stacking fault energy of this alloy. The monocrystalline elastic constants also indicate that a relatively strong directional interatomic bonding exists in the present high-entropy alloy. (C) 2018 Elsevier B.V. All rights reserved.ELSEVIER SCIENCE SA, 2019年02月, Journal of Alloys and Compounds, 777, 1313 - 1318, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- 日本学術振興会, 2018年07月, 耐熱金属材料123委員会研究報告, 59(2) (2), 297 - 303, 日本語Co3(Al,W)-Co3Ti擬二元L12型化合物における強度の逆温度依存性研究論文（学術雑誌）
- The deformation behaviors of rectangular-parallelepiped micropillars fabricated from [0011-oriented Nibased superalloys with negative and positive lattice misfits, respectively, were investigated with respect to the specimen size. The yield stresses of the larger specimens (side length L > -2 mu m) of both considered alloy types were found to be nearly independent of the size, while the smaller specimens (L <-2 mu m) exhibited "smaller is stronger" and "smaller is (slightly) weaker" trends for negative and positive lattice misfits, respectively. The internal stresses calculated based on the micro-elasticity theory revealed that the internal shear stress fields of the micropillars varied with their sizes. The size dependence of the calculated internal shear stress distribution agreed fairly well with the experimentally determined size dependence of the yield stress, indicating that the distribution of the internal misfit stress significantly contributed to the size-dependent yield stress of the smaller micropillars. (C) 2017 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2017年10月, ACTA MATERIALIA, 138, 119 - 130, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Mono-crystalline elastic constants of equiatomic quinary Cr-Mn-Fe-Co-Ni high entropy alloy with the fcc structure have experimentally been determined by a resonance ultrasound spectroscopy at room temperature. The values of the bulk modulus of the high entropy alloy experimentally determined are similar to other conventional fcc metals when the values are normalized by the melting points. This indicates that the entropy change at melting is similar to that of conventional metals. The values of Pough's index and the Cauchy pressure are determined as 1.79 and-11.6 GPa, respectively. When the ductility of the alloy is judged from the indices, the ductility of the high entropy alloy is limited. In order to explain the negative Cauchy pressure of the high entropy alloy, it is required to assume that relatively strong directional interatomic bondings like intermetallic compounds exist in the alloy though the crystal is disordered solid solution.Materials Research Society, 2017年, Mrs Advances, 2(27) (27), 1429 - 1434, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Although metals strengthened by alloying have been used for millennia, models to quantify solid solution strengthening (SSS) were first proposed scarcely seventy years ago. Early models could predict the strengths of only simple alloys such as dilute binaries and not those of compositionally complex alloys because of the difficulty of calculating dislocation-solute interaction energies. Recently, models and theories of SSS have been proposed to tackle complex high-entropy alloys (HEAs). Here we show that the strength at 0 K of a prototypical HEA, CrMnFeCoNi, can be scaled and predicted using the root-mean-square atomic displacement, which can be deduced from X-ray diffraction and first-principles calculations as the isotropic atomic displacement parameter, that is, the average displacements of the constituent atoms from regular lattice positions. We show that our approach can be applied successfully to rationalize SSS in FeCoNi, MnFeCoNi, MnCoNi, MnFeNi, CrCoNi, CrFeCoNi, and CrMnCoNi, which are all medium-entropy subsets of the CrMnFeCoNi HEA. (C) 2016 Author(s). All article content, except where otherwise noted, is licensed under a Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).AMER INST PHYSICS, 2016年12月, AIP Advances, 6(12) (12), 125008, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- 日本学術振興会, 2016年11月, 耐熱金属材料123委員会研究報告, 57(3) (3), 250 - 255, 日本語Co基二相超合金における格子定数ミスフィットの予測式の構築研究論文（学術雑誌）
- High-entropy alloys (HEAs) comprise a novel class of scientifically and technologically interesting materials. Among these, equatomic CrMnFeCoNi with the face-centered cubic (FCC) structure is noteworthy because its ductility and strength increase with decreasing temperature while maintaining outstanding fracture toughness at cryogenic temperatures. Here we report for the first time by single-crystal micropillar compression that its bulk room temperature critical resolved shear stress (CRSS) is similar to 33-43 MPa, similar to 10 times higher than that of pure nickel. CRSS depends on pillar size with an inverse power-law scaling exponent of -0.63 independent of orientation. Planar (1/2) < 110 > {111} dislocations dissociate into Shockley partials whose separations range from similar to 3.5-4.5 nm near the screw orientation to similar to 5-8 nm near the edge, yielding a stacking fault energy of 30 +/- 5 mJ/m(2). Dislocations are smoothly curved without any preferred line orientation indicating no significant anisotropy in mobilities of edge and screw segments. The shear-modulus-normalized CRSS of the HEA is not exceptionally high compared to those of certain concentrated binary FCC solid solutions. Its rough magnitude calculated using the Fleischer/Labusch models corresponds to that of a hypothetical binary with the elastic constants of our HEA, solute concentrations of 20-50 at.%, and atomic size misfit of similar to 4%.NATURE PUBLISHING GROUP, 2016年10月, SCIENTIFIC REPORTS, 6, 35863, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- A convergent-beam electron diffraction (CBED) method is proposed for polarity determination, in which polarity is determined from the intensity asymmetry of any of the hkl-(hkl) over bar Friedel pairs appearing in a zone-axis CBED pattern with a symmetric arrangement of Bijvoet pairs of reflections. The intensity asymmetry occurs as a result of multiple scattering among Bijvoet pairs of reflections in the CBED pattern. The appropriate zone-axis orientations for polarity determination are deduced for 19 of the 25 polar point groups from symmetry considerations so as to observe Bijvoet pairs of reflections symmetrically in a single CBED pattern. These appropriate zone-axis orientations deduced for the 19 polar point groups coincide with nonpolar directions. This is because the nonpolar directions for these point groups are perpendicular to an even-fold rotation axis, which guarantees the symmetric arrangement of Bijvoet pairs of reflections with respect to the symmetry (m-m') line in a CBED pattern taken along any of the appropriate zone-axis orientations. The m-m' line in the CBED pattern is proved to be perpendicular to the trace of the even-fold rotation axis. On the other hand, if the nonpolar direction is either perpendicular to a mirror plane or parallel to a roto-inversion axis as in the four point groups m, 3m1, 31m, (6) over bar, the nonpolar direction cannot be used as the appropriate zone-axis orientation for polarity determination because the Bijvoet pairs of reflections are not arranged symmetrically in the CBED pattern. The validity of the CBED method is confirmed both by experiment and by calculation of CBED patterns.INT UNION CRYSTALLOGRAPHY, 2015年06月, JOURNAL OF APPLIED CRYSTALLOGRAPHY, 48, 736 - 746, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Co基二相超合金のCr添加による高温耐酸化性の変化Co基二相超合金の耐酸化性に対するCr添加の効果を検討するため，酸化実験を行い次の結論を得た。2015年03月, 耐熱金属材料123委員会研究報告, 56(1) (1), 81 - 86, 日本語
(1)900℃において実用的な耐酸化性を得るためには10at%以上のCrの添加が必要である。
(2)Crの添加はγ/γ'間の格子定数ミスフィットを低下させる。
(3)表面近傍ではAlの内部酸化によりγ'相が分解しCo3Wの析出相が生成するため，これを抑えるような合金設計が必要である。研究論文（研究会，シンポジウム資料等） - 2015年, Advanced Science, 2(8) (8), 1500072[査読有り]
- 2015年, Journal of Materials Chemistry a, 3(19) (19), 10188 - 10194[査読有り]
- Oxidation tests of Cr containing Co-based superalloys with compositions of Co-20at.%Ni-9at.%Al-9at.%W-x at.%Cr (x = 2, 4, 6, 8 and 10) have been carried out at 1173 and 1273 K in air. Oxidation resistance is improved upon alloying with Cr not only at 1173 K but also at 1273 K. The weight gain of the 10at.%Cr alloy oxidized at 1173 K is similar to that of the 5th generation Ni-based superalloy of TMS-173. Alloying with Cr is efficient to improve oxidation resistance, however, the shape of yγ' precipitates is rounded and the alignment of the precipitates along the < 100> direction becomes less pronounced upon alloying with Cr.Materials Research Society, 2015年, Materials Research Society Symposium Proceedings, 1760, 222 - 227, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- © 2015 Materials Research Society. The crystal structure of the δ1P phase in the Fe-Zn system has been refined by singlecrystal synchrotron X-ray diffraction combined with ultra-high resolution scanning transmission electron microscopy. The crystal structure can be described to build up with Fe-centered Zn12 icosahedra. The deformation properties obtained by single-crystal micropillar compression tests of the δ1P phase is discussed in terms of the arrangement of the Fe-centered Zn12 icosahedra in contrast with the ζ phase in the Fe-Zn system.2015年, Materials Research Society Symposium Proceedings, 1760, 13 - 18, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The changes in the γ’ solvus temperature and the volume fraction of Co-Al-W based alloys with fcc / L12 two-phase microstructures upon alloying with quaternary elements have been investigated. All investigated quaternary elements, except for Fe and Re, increase the γ’ solvus temperatures of Co-Al-W based alloys with varying efficiencies depending on quaternary element. On the o2014年06月, Materials Science Forum, 783/786(Pt.2) (Pt.2), 1195 - 1200, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- The structure of the delta(1p) phase in the iron-zinc system has been refined by single-crystal synchrotron X-ray diffraction combined with scanning transmission electron microscopy. The large hexagonal unit cell of the delta(1p) phase with the space group of P6(3)/mmc comprises more or less regular (normal) Zn-12 icosahedra, disordered Zn-12 icosahedra, Zn-16 icosioctahedra and dangling Zn atoms that do not constitute any polyhedra. The unit cell contains 52 Fe and 504 Zn atoms so that the compound is expressed with the chemical formula of Fe13Zn126. All Fe atoms exclusively occupy the centre of normal and disordered icosahedra. Iron-centred normal icosahedra are linked to one another by face-and vertex-sharing forming two types of basal slabs, which are bridged with each other by face-sharing with icosioctahedra, whereas disordered icosahedra with positional disorder at their vertex sites are isolated from other polyhedra. The bonding features in the delta(1p) phase are discussed in comparison with those in the Gamma and zeta phases in the iron-zinc system.WILEY-BLACKWELL, 2014年04月, Acta Crystallographica B, 70, 275 - 282, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- The structure of the delta(1p) phase in the iron-zinc system has been refined by single-crystal synchrotron X-ray diffraction combined with scanning transmission electron microscopy. The large hexagonal unit cell of the delta(1p) phase with the space group of P6(3)/mmc comprises more or less regular (normal) Zn-12 icosahedra, disordered Zn-12 icosahedra, Zn-16 icosioctahedra an2014年04月, ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION B, 70(2) (2), 275 - 282, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Microstructural change of recently discovered Co-Al-W-based γ/γ′ two phase alloys by creep with a tensile stress of 137 MPa at 1000°C were examined. Before and after creep testing, the microstructures were investigated by scanning electron microscope (SEM). Before creep, the microstructure of the alloys is so called cuboidal structure consisting of the solid-solution based on Co with the fee structure and the L12-ordered intermetallic compound based on Co3(Al,W). The γ′ precipitates were directionally coarsened during creep forming so called parallel raft structure as expected by the sign of the lattice misfit. The γ′ phase is not only elongated along the stress direction but also elongated in one of the 〈100〉 directions perpendicular to the stress direction. As a result, the shape of the γ′ phase is not a rod but a plate. The formation of parallel raft structure in the present alloys is well explained by considering internal stresses caused by a positive lattice misfit between γ and γ′ phases.John Wiley and Sons Inc., 2013年, 8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing 2013, PRICM 8, 1, 409 - 414, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Creep tests of monocrystalline Co-Al-W-based alloys with a tensile stress of 137 MPa at 1000°C were carried out. The microstructures of the crept specimens were investigated by scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM). The γ′ phase in the specimens was not only elongated along the stress direction as expected by the sign of the lattice misfit but also elongated in one of the 〈100〉 directions perpendicular to the stress direction. As a result, the shape of the γ′ phase is not a rod but a plate. In the TEM images, it was observed that many SISFs are induced in the γ′ phase by creep. A similar microstructure is also observed in Ni-based superalloys, but the microstructure was formed under relatively lower temperatures and higher applied stresses. The observation of numerous stacking faults in the γ′ phase is a clear indication that the γ′ phase precipitated in the present alloy is weaker than that in many modern Ni-based superalloys. © 2012 Materials Research Society.2013年, Materials Research Society Symposium Proceedings, 1516, 221 - 226, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- CrB2 possess the hexagonal AlB2 structure which belongs to the spacegroup of P6/mmm. The compound exhibits para- to antiferro-magnetic transition at about 88 K. By using a macroscopic measurement technique, that is, a conventional resonant ultrasound spectroscopy (RUS) with a millimeter size mono-crystal, significant elastic anomalies have been observed just above the magnetic transition temperature. On the other hand, elastic constants determined by a microscopic measurement technique, that is, an inelastic X-ray scattering method (BL35XU of SPring-8, Japan) do not show any elastic anomalies at around the transition temperature. In order to explain the discrepancy, we have introduced a kind of so called ΔE effect resulting from a multidomain structure. If crystal lattice is slightly deformed by a spontaneous magnetostriction in the antiferromagnetic state, the symmetry of crystal lattice is lowered from hexagonal to monoclinic when the symmetry of magnetic structure is taken into account. By the lowering of the symmetry, the crystal consists of six magnetic domains in the antiferro magnetic state. If magnetic domain boundaries move in response to externally applied stresses, the mechanical deformation is absorbed by nonelastic deformations induced by the movement of magnetic domain boundaries. This multidomain model well explains the experimental results obtained by both microscopic (X-ray) and macroscopic (ultrasound) measurements. The microscopic measurement technique is useful to obtain the true elastic properties of crystal lattice without effects coming from a multidomain structure. © 2013 Materials Research Society.2013年, Materials Research Society Symposium Proceedings, 1528, 77 - 82, 英語[査読有り][招待有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 日本学術振興会, 2012年11月, 耐熱金属材料123委員会研究報告, 53(3) (3), 249 - 254, 日本語Co基超合金におけるクリープ変形と縦ラフトの形成研究論文（学術雑誌）
- 2012年04月, AMTC Lett., 3, 242 - 243, 英語Anisotropy of Lattice Thermal Conduction in TiO2-x with High Density of Planar Defects by Atomistic Simulations[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- The crystal structure of rhenium silicide with an anomalous ordered arrangement of vacancies has been investigated by utilizing spherical-aberration (C-s)-corrected scanning transmission electron microscopy (STEM). Using C-s-corrected STEM imaging, we directly observe for the first time ordered silicon vacancies in thermoelectric rhenium silicide accompanied by anomalously large local thermal vibration ("rattling" motion) of silicon atoms in their adjacent sites. (C) 2012 The Japan Society of Applied PhysicsJAPAN SOC APPLIED PHYSICS, 2012年03月, APPLIED PHYSICS EXPRESS, 5(3) (3), 1 - 35203, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- There has been a growing interest and practical importance in producing implants such as artificial joints, bone fixators and spinal fixators with titanium. In order to achieve good bone/implant fixation while avoiding the problem of bone absorption, it is mandatory to reduce the Young's modulus of titanium while keeping the high strength so as to achieve the compatibility in these mechanical properties with human cortical bone. We have tried to fabricate porous titanium with directional pores by the use of the method based on Selective Laser Melting (SLM), in which complex three-dimensional parts even containing designed shapes of pores can be produced by sintering successive thin layers of metal powder with a laser beam. Here we show that porous titanium with directional pores aligned in the longitudinal direction of the ingot is successfully produced through the use of the SLM process and that high strength and low modulus comparable to those of human bone are simultaneously achieved when these properties are measured in the longitudinal direction of the ingot.Fuji Technology Press, 2012年, International Journal of Automation Technology, 6(5) (5), 597 - 603, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- The creep deformation behaviour of single crystals of Co-Al-W-based alloys with gamma + gamma' two-phase microstructures has been investigated in tension under a constant stress of 137MPa in air at 1000 degrees C as a function of the gamma' solvus temperature and the volume fraction of the gamma' phase. When described by the creep strain rate versus time curve, the creep deformation of Co-Al-W-based alloys consists of transition and accelerating regions without a steady-state region, as observed in many modern nickel-based alloys. However, the creep strength of the present Co-Al-W-based alloys is comparable with nickel-based superalloys of the first generation but is much weaker than those of the second and higher generations. Unlike in nickel-based superalloys, the so-called p (parallel)-type raft structure, in which the gamma' phase is elongated along the tensile axis direction, is formed during creep in Co-Al-W-based alloys, being consistent with what is expected from the positive values of lattice misfit between the gamma and gamma' phases. As a result, of the alloys investigated, the best creep properties are obtained with the alloy possessing the highest volume fraction (85%) of the gamma' phase, which is far larger than usual for nickel-based superalloys (55-60%).TAYLOR & FRANCIS LTD, 2012年, PHILOSOPHICAL MAGAZINE, 92(32) (32), 4011 - 4027, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Diffusion of Ti, V, Nb, Mo and Ta in Ni3Al phase was investigated at different temperatures using Ni-Al-X (X = Ti, V, Nb, Mo, Ta) pseudo-binary diffusion couples. The magnitude of the interdiffusion coefficients was in the descending order of V, Mo, Ti, Nb and Ta at all experimental temperatures ranging from 1423 to 1573 K. Diffusion data obtained in this study was compared with those of Re and Ru available in the literature as Re and Ru are recently being added in modern Ni-based superalloys. Diffusion retardation occurred for Ti, V, Nb, Mo and Ta as compared to Ru, and this can be explained by the anti-site diffusion mechanism. The high activation energy for anti-site formation is required for beta-site (Al-site) elements, such as Ti, V, Nb, Mo and Ta. However, as Ru can diffuse either by alpha- (Ni-site) or beta-site preferences without creating local disorder, Ru diffusion is not retarded by the anti-site diffusion mechanism.JAPAN INST METALS, 2012年, MATERIALS TRANSACTIONS, 53(12) (12), 2111 - 2118, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- 熱電材料としても注目される、ナノメートルオーダーの面間隔のシア構造を内包するTiO2-xの熱伝導機構の解析を摂動分子動力学法により行った。得られた熱伝導度は大きな方位依存性を示し、シア面垂直方向についてはシア面間隔の減少と共に熱伝導度減少が見られたが、面間隔が数Åの範囲では、シア面平行方向の熱伝導度の面間隔依存性は非常に小さなものでありほぼ一定であった。また直感に反して、シア面に垂直方向の熱伝導度がシア面平行方向の熱伝導度よりも低いことがわかった。これはシア面に沿った原子の配位環境の乱れに起因するものであると考えられる。公益社団法人 日本セラミックス協会, 2011年, 日本セラミックス協会 年会・秋季シンポジウム 講演予稿集, 2011(0) (0), 759 - 759研究論文（学術雑誌）
- 2011年01月, Macro to Nano-scale Inelastic Deformation and Failure of Materials & Multi-scale Modeling, 289, 英語A Micromechanical Analysis of Creep Deformation Induced Microstructural Evolutions in Nickel Base Superalloys研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Changes in the morphology of γ′ precipitates in a γ/γ′ two-phase microstructure in Co-based superalloys, which occur through higher-order alloying, have been investigated. The shape of γ′ precipitates changes from a cuboid to an irregularly rounded shape when the Ta content increases to 4 at.%. The irregular shape of the γ′ precipitates changes to cuboid again upon further alloying with 2 at.% Mo. Changes in the morphology of γ′ precipitates are closely related to variations in the lattice misfit between γ and γ′ phases upon alloying. A lattice misfit increases with an increase in Ta content, which makes γ/γ′ interfaces incoherent when the lattice misfit exceeds a critical value. On the contrary, the lattice misfit decreases upon alloying with Mo. Changes in the lattice misfit upon alloying are well explained through the partition behavior of alloying elements and their atomic volume. © 2011 Materials Research Society.2011年, MRS Symposium Proceedings, 1295, 423 - 428, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Elastic properties, thermal expansion and deformation behavior of Cr 5Si3 with the D8m structure were investigated using single crystals. From the values of Cauchy pressures as well as the ratio of the polycrystalline bulk modulus (B) to shear moduls (G) estimated from single-crystal elastic constants (cij), deformation behavior of Cr5Si3 is expected to be relatively brittle compared to Mo5Si3 with the same crystal structure. However, plastic deformation of Cr5Si3 is confirmed above 900-1100°C depending on the loading axis orientations. © 2011 Materials Research Society.2011年, Materials Research Society Symposium Proceedings, 1295, 213 - 218, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The crystal structure of thermoelectric rhenium silicide with an ordered arrangement of vacancies is investigated by utilizing spherical aberration (Cs) corrected scanning transmission electron microscopy (STEM) combined with synchrotron X-ray diffraction and conventional transmission electron microscopy. By STEM Cs corrected imaging, we can clearly observe Si vacancies in rhenium silicide, which is impossible without Cs correction. In addition, significantly reduced contrast levels are noted in STEM images for particular Si sites near vacancies. From the STEM image simulation, the reduced contrast levels are concluded to be due to anomalously large local thermal vibration of these Si atoms. The crystal structure of rhenium silicide can be successfully refined by the synchrotron X-ray diffraction starting with the deduced structure model from the STEM images and the occurrence of large local thermal vibration can be qualitatively confirmed. Furthermore, we confirm the validity of the refined crystal structure of rhenium silicide by comparing experimental images with simulated image generating with the refined crystal structure parameters. © 2011 Materials Research Society.2011年, Materials Research Society Symposium Proceedings, 1295, 397 - 402, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Square-shaped micropillar of nearly stoichiometric TiAl single crystals with various loading axis orientations were prepared from TiAl PST crystals by focused ion beam (FIB) technique and deformed in compression using a micro hardness testing machine equipped with a flat diamond tip in order to investigate the values of CRSS for the three types of operative deformation modes, namely {111}1/2〈110〉 ordinary slip, {111}〈101〉 superlattice slip and {111}〈112〉 twinning. The selective activation of the three types of deformation modes was confirmed to be achieved by compression tests of [211]-, [110]- and [112]-oriented single crystalline micropillars, respectively. The average CRSS values for ordinary slip, superlattice slip and deformation twinning obtained for micropillars with an initial side length between 3.8 and 7.9μm were estimated to be about 145, 284 and 113 MPa, respectively. © 2011 Materials Research Society.2011年, Materials Research Society Symposium Proceedings, 1295, 201 - 206, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The physical and mechanical properties of Co-3(Al,W) with the L1(2) structure have been investigated both in single and polycrystalline forms. The values of all the three independent single-crystal elastic constants and polycrystalline elastic constants of Co-3(Al,W) experimentally determined by resonance ultrasound spectroscopy at liquid helium temperature are 15 similar to 25% larger than those of Ni-3(Al,Ta) but are considerably smaller than those previously calculated. When judged from the values of Poisson's ratio, Cauchy pressure and G(h) (shear modulus)/B-h (bulk modulus), the ductility of Co-3(Al,W) is expected to be sufficiently high. Indeed, the value of tensile elongation obtained in air is as large as 28 %, which is far larger than that obtained in Ni3Al polycrystals under similar conditions.TRANS TECH PUBLICATIONS LTD, 2011年, Materials Structure & Micromechanics of Fracture, 465, 9 - 14, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The mechanical properties of Co-3(Al,W) with the Ll(2) structure have been investigated both in single and polycrystalline forms. The values of all the three independent single-crystal elastic constants and polycrystalline elastic constants of Co-3(Al,W) experimentally determined by resonance ultrasound spectroscopy at liquid helium temperature are 15 similar to 25% larger than those of Ni-3(Al,Ta) but are considerably smaller than those previously calculated. When judged from the values of Poisson's ratio, Cauchy pressure and ratio of shear modulus to bulk modulus (G(h)/B-h), the ductility of Co-3(Al,W) is expected to be sufficiently high. In the yield stress-temperature curve, a rapid decrease and an anomalous increase in yield stress is observed in the low and intermediate (1000-1100K) temperature ranges, respectively. The former is concluded to be due to the solid-solution hardening effect while the latter is attributed to thermally activated cross-slip of APB-coupled a/2 < 110 > superpartial dislocations from octahedral to cube slip planes.TRANS TECH PUBLICATIONS LTD, 2011年, Euro Superalloys 2010, 278, 1 - 6, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The evolution of the raft structure in the Ni-based single-crystal superalloy TMS-138 crept at 1100 degrees C and 137 MPa has been investigated quantitatively by the Fourier analysis of scanning electron microscope (SEM) images. This method of analysis quantifies the extent of tilting of the gamma/gamma' interface during creep deformation. The analysis is carried out on two different crystallographic planes, (100) and (110), on which SEM observations of deformation microstructures are made, to see if there is any difference in the results of analysis depending on observation planes. The tilt angle of the gamma/gamma' interface, which is deduced by the Fourier analysis, increases with the accumulation of creep strain. The rate of the increase in the tilt angle is significantly large in the tertiary creep stage. The result of analysis does not depend significantly on crystallographic planes on which SEM observations of microstructures are made.TRANS TECH PUBLICATIONS LTD, 2011年, Euro Superalloys 2010, 278, 19 - +, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The effect of elastic driving force on the microstructural change of superalloys in the secondary creep stage is evaluated by elastic energy calculations with the concept of effective eigen strain where both lattice mismatch and creep strain are taken into account The elastic energy calculations indicates that the elastic state in the secondary creep stage is totally different to that in the initial one where the lattice misfit between gamma and gamma' phases is over accommodated along the [100] and [010] directions by creep deformation in the gamma phase. The excess creep dislocations for the over accommodation are required so as to develop an internal stress field to prevent further creep deformations. The planer raft structure with the plane normal oriented to the [001] direction is unstable in the over accommodated state. The gamma/gamma' lamellar interfaces will be inclined to make a wavy raft structure of which elastic energy is lower than the ideal 001 planer raft structure.TRANS TECH PUBLICATIONS LTD, 2011年, Euro Superalloys 2010, 278, 126 - 131, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The crystal structure and microstructure of ReSi1.75 were investigated by synchrotron X-ray diffraction combined with scanning transmission electron microscopy. ReSi1.75 contains an ordered arrangement of vacancies in Si sites in the underlying tetragonal C11(b) lattice of the MoSi2-type and the crystal structure is monoclinic with the space group Cm. Atomic positions of Si atoms near vacancies are considerably displaced from the corresponding positions in the parent C11(b) structure, and they exhibit anomalously large local thermal vibration accompanied by large values of atomic displacement parameter. There are four differently-oriented domains with two of them being related to each other by the 90 degrees rotation about the c-axis of the underlying C11(b) lattice and the other two being their respective twins. The habit planes for domain boundaries observed experimentally are consistent with those predicted with ferroelastic theory.TAYLOR & FRANCIS LTD, 2011年, PHILOSOPHICAL MAGAZINE, 91(23) (23), 3108 - 3127, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- 2010年10月, Journal of Alloys and Compounds, 508(1) (1), 71 - 78, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- The thermoelectric properties of Magǹli phase titanium oxides TinO2n-1 (n=2,3,) have been investigated, paying special attention to how the thermoelectric performance can be altered by changing the microstructure. Dense polycrystalline specimens with nominal composition of TiO2-x (x=0.05, 0.10, 0.15, and 0.20) prepared by conventional hot-pressing are all identified to be one of the Magǹli phases, in which crystallographic shear planes are regularly introduced according to the oxygen deficiency. Electrical conduction is n-type for all specimens and the carrier concentration increases with the increase in the oxygen deficiency. The values of lattice thermal conductivity, on the other hand, decrease with the increase in the oxygen deficiency, which can be attributed to phonon scattering at the crystallographic shear plane. The largest value of thermoelectric figure of merit Z, 1.6× 10-4 K-1 was obtained at 773 K for the hot-pressed specimen of TiO1.90. © 2010 American Institute of Physics.2010年10月, Journal of Applied Physics, 108(8) (8), 83703, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- 2010年03月, 日本物理学会講演概要集, 65(1) (1), 885, 日本語21pGR-2 半導体クラスレートのラットリング振動とそのケージサイズ依存性(21pGR クラスレート,領域7(分子性固体・有機導体))[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The deformation behavior of Ti5Si3 single crystals with the hexagonal D88 structure has been investigated in compression as a function of crystal orientation in a temperature range from 1200 to 1500 °C. Three different types of deformation modes - {1 over(1, ̄) 0 0}[0 0 0 1] prismatic slip, {2 over(1, ̄) over(1, ̄) 2}1/3〈2 over(1, ̄) over(1, ̄) over(3, ̄)〉 pyramidal slip and {2 over(1, ̄) over(1, ̄) 8}〈8 over(4, ̄) over(4, ̄) over(3, ̄)〉 twinning - were identified for the first time as being operative in Ti5Si3 at temperatures above 1300 °C, depending on the loading axis orientation. The critical resolved shear stresses (CRSSs) decrease steeply with increasing temperature for all deformation modes. The values of the CRSSs for {1 over(1, ̄) 0 0}[0 0 0 1] prismatic slip are considerably lower than those for {2 over(1, ̄) over(1, ̄) 2}1/3〈2 over(1, ̄) over(1, ̄) over(3, ̄)〉 pyramidal slip, but are comparable to those for {2 over(1, ̄) over(1, ̄) 8}〈8 over(4, ̄) over(4, ̄) over(3, ̄)〉 twinning. The favored deformation modes are discussed on the basis of anisotropic elasticity theory of dislocations. © 2009 Acta Materialia Inc.Elsevier, 2010年02月, Acta Materialia, 58(3) (3), 846 - 857, 英語
- 2010年, Bulletin of the Chemical Society of Japan, 83(10) (10)研究論文（学術雑誌）
- 2010年, Journal of Electronic Materials, 39(9) (9), 1640 - 1644, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- 2010年01月, MRS Proceedings, 1218, 55 - 60, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 2010年, Thermec 2009, Pts 1-4, 638-642(Pt.2) (Pt.2), 1342 - 1347, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- The phase transition and the vibrational properties of Ba8Ga16Ge30 have been investigated at high pressures up to 40 GPa at room temperature. The combined study of the high-pressure Raman and synchrotron powder x-ray diffraction (XRD) experiments revealed the occurrence of a first-order phase transition at 33 GPa, on which a volume decrease of about 3% was found. Rietveld refinements of the XRD data demonstrated the atomic displacements precursory to the phase transition, allowing us to discuss the mechanism of the phase transition. In the Raman experimental data, anomalies were observed in the spectral feature and the guest vibration around 17 GPa. By combining the Raman results with the XRD ones, the vibrational frequency of the guest Ba was investigated as a function of the host cage size. As a result, a linear relation between guest vibrational frequency and the guest-host distance was identified.AMER INST PHYSICS, 2010年01月, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 107(1) (1), 13517, 英語研究論文（学術雑誌）
- Interdiffusion coefficients of Al replacing elements in Ni-Al-X (X=Ti, V and Nb) were estimated by a series of experiments using diffusion couples of Al rich pseudo-binary systems at three different temperatures of 1423, 1473 and 1523K. In order to obtain interdiffusion coefficients of the pseudo-binary systems, the experimental data was analyzed by the Sauer and Freise method, and also impurity diffusion coefficients of Ti, V and Nb in Ni3Al were estimated by applying the Darken-Manning equation. The magnitude of interdiffusion coefficient decreased in order of V, Ti and Nb at all three temperatures. Impurity diffusion coefficients were described by the expressions: D-n = 4.4x10(-1) exp(-422kJ mol(-1) / RT) D-v = 5.3x10(-2) exp(-387kJ mol(-1) / RT) , D-Nb = 2.1x10(+1) exp(-479kJ mol(-1) / RT) , The activation enthalpies obtained from the experimental data confirmed the retardation of Ti, V and Nb diffusion in Ni3Al by the anti-site diffusion mechanism. These results are consistent with our previous work on diffusion of Re and Ru in Ni3Al.TRANS TECH PUBLICATIONS LTD, 2010年, DIFFUSION IN SOLIDS AND LIQUIDS V, PTS 1 AND 2, 297-301, 384 - +, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The elastic constants and thermal expansivities in monocrystals of three transition-metal diborides with the AlB2 structure, CrB2, TiB2, and ZrB2, have been investigated in the temperature ranges from 300 to 1373 K and from 300 to 1073 K. The anisotropic parameters deduced from the measured elastic constants and thermal expansivities indicate that of the three diborides, the anisotropy is the most and least significant in CrB2 and ZrB2, respectively. The factors determining the significance in anisotropy in atomic bonding in AlB2-type diborides are analyzed by an approach similar to the valence-force-field method and are discussed in terms of the deformation of the electronic charge around the metal atoms occurring to fit themselves in the (0 0 0 1) basal plane. (C) 2009 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2010年01月, ACTA MATERIALIA, 58(1) (1), 76 - 84, 英語研究論文（学術雑誌）
- Phase relationships of manganese-substituted ruthenium sesquisilicide alloys have been investigated by using X-ray powder diffraction and scanning and transmission electron microscopy. A series of chimney-ladder phases Ru1-xMnxSiy (0.14 <= x <= 0.97, 1.584 <= y <= 1.741) are formed over a wide compositional range between Ru2Si3 and Mn4Si7. The compositions of these chimney-ladder compounds deviate slightly from the composition line connecting Ru2Si3 and Mn4Si7, which corresponds to the ideal composition line satisfying VEC (valence electron counting) = 14 rule. The occurrence of this compositional deviation is discussed in terms of the VEC rule and the atomic packing. The thermoelectric properties of the directionally solidified Ru1-xMnxSiy alloys (0.55 <= x <= 0.90) have also been investigated as a function of the Mn content and temperature. The dimensionless figure of merit (ZT) for those alloys with a high Mn content (x <= 0.75) increased with the increase in Mn content. The ZT value for a crystal with x = 0.90 was as high as 0.76 at 874 K. (C) 2009 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2009年10月, ACTA MATERIALIA, 57(17) (17), 5036 - 5045, 英語研究論文（学術雑誌）
- The convergent-beam electron diffraction (CBED) method proposed recently for enantiomorph identification has been successfully applied to an ambient-pressure superconductor kappa-(BEDT-TTF)(2)Cu(NCS)(2) [BEDT-TTF is bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene]. Enantiomorph identification (either the left-handed or right-handed form within the space group P2(1)) of each crystal grown of kappa-(BEDT-TTF)(2)Cu(NCS)(2) was achieved at ambient temperature without the need to cool the specimens. Enantiomorph identification was possible within the framework of the proposed method only by taking an additional selected-area electron diffraction pattern to eliminate the ambiguity of 180 degrees rotation of the relevant CBED pattern about the incident beam. In the present study, all four specimens investigated exhibit the right-handed form.WILEY-BLACKWELL, 2009年06月, JOURNAL OF APPLIED CRYSTALLOGRAPHY, 42(3) (3), 433 - 441, 英語研究論文（学術雑誌）
- The thermoelectric properties of ternary and Al-containing quaternary Ru1-xRexSiy chimney-ladder phases have been studied as a function of the Re concentration with the use of directionally solidified alloys. The Ru1-xRexSiy chimney-ladder phases exhibit n- and p-type semiconducting behaviors, respectively, at low and high Re concentrations, at which the X(=Si)/M(=Ru + Re) ratios are respectively, larger and smaller than those expected from the VEC (valence electron concentration) = 14 rule increases, i.e. as the alloy composition deviates from that corresponding to the p-n transition (x approximate to 0.5), indicating that the carrier concentration can be controlled by changing the extent of compositional deviation from the ideal VEC = 14 composition. The highest values of the dimensionless figure of merit obtained are 0.47 for ternary (x = 0.60) and 0.56 for Al-containing quaternary alloys. The reasons for the systematic compositional deviation from the ideal VEC = 14 compositions observed for a series of chimney-ladder phases are discussed in terms of atomic packing. (C) 2009 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2009年04月, ACTA MATERIALIA, 57(6) (6), 2010 - 2019, 英語研究論文（学術雑誌）
- 2009年03月, 日本物理学会講演概要集, 64(1) (1), 837, 日本語28pYG-5 高圧力下における構造I型Ge系クラスレートの粉末X線回折およびラマン散乱(28pYG クラスレート・高圧,領域7(分子性固体・有機導体))
- The evolution of orientation distributions of gamma and gamma ' phases in crept Ni-base single crystal superalloys have been investigated by theoretical calculations with elastic-plastic models and by experiments. As creep deformation proceeds, the crystallographic orientation distributions for both phases are broadened as a result of the waving of the raft structure, which occurs to reduce the total mechanical energy. The broadening of the orientation distribution occurs in such a way that the 001 pole broadens isotropically while the hk0 poles broaden preferentially along the < 001 > directions. Since the extent of the broadening increases almost linearly with the number of creep deformation, the measurement of the broadening by X-ray diffraction can be utilized in non-destructive methods to predict the lifetime of Ni-base superalloys. (C) 2008 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2009年02月, Acta.Mater., 57(4) (4), 1078 - 1085, 英語研究論文（学術雑誌）
- Plastic Deformations in Single Crystals of FePd With the L1(0) StructureCompressive deformations of L1(0)-ordered single crystals of FePd have been investigated from room temperature to 873 K. The critical resolved shear stress for superlattice dislocations is hard to determine resulting from buckling that occurs after a small amount of conventional plastic deformation. The CRSS for superlattice dislocations determined from yield stress is significantly larger than that of ordinary dislocations. The CRSS for octahedral glide of ordinary and superlattice dislocations are virtually independent of the temperature, and the positive temperature dependence of the yield stress is not observed for both, ordinary and superlattice dislocations, by the present experiments.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2009年, ADVANCED INTERMETALLIC-BASED ALLOYS FOR EXTREME ENVIRONMENT AND ENERGY APPLICATIONS, 1128, 543 - 548, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Plastic Deformation Behavior of Ti(5)Si(3) Single CrystalsDeformation behavior of binary stoichiometric Ti(5)Si(3) single crystals was examined as a function of the loading axis orientation and temperature. Two different types of deformation modes, namely {1100}[0001] prism slip, {2112}1/3 < 2113 > pyramidal slip were newly identified to be activated above 1300 C depending on the loading axis orientation. Critical resolved shear stresses (CRSS) for the {1100} [0001] prism slip and {2112}1/3 < 2113 > pyramidal slip were estimated to be about 130 MPa and 330 MPa at 1400 degrees C, respectively. The values of the CRSS for these two slip systems decrease monotonously with increasing the temperature.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2009年, ADVANCED INTERMETALLIC-BASED ALLOYS FOR EXTREME ENVIRONMENT AND ENERGY APPLICATIONS, 1128, 537 - 542, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Physical and Mechanical Properties of Single Crystals of Co-Al-W Based Alloys with L1(2) Single-Phase and L1(2)/fcc Two-Phase MicrostructuresSingle-crystal elastic constants of Co(3)(Al,W) with the cubic L1(2) structure have been experimentally measured by resonance ultrasound spectroscopy at liquid helium temperature. The values of all the three independent single-crystal elastic constants and polycrystalline elastic constants of Co(3)(Al,W) experimentally determined are 15 similar to 25% larger than those of Ni(3)(Al,Ta) but are considerably smaller than those previously reported. Two-phase microstructures with cuboidal L1(2) precipitates being well aligned parallel to < 100 > and well faceted parallel to {100} are expected to form very easily in Co-base superalloys because of the large value of E(111)/E(100) and c(ij) of Co(3)(Al,W). This is indeed confirmed by experiment. Values of yield stress obtained for both [001] and [123] orientations of L1(2)/fcc two-phase single crystals moderately decrease with the increase in temperature up to 800 degrees C and then decrease rapidly with temperature above 800 degrees C without any anomaly in yield stress. Slip on {111} is observed to occur for both orientations in the whole temperature range investigated.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2009年, ADVANCED INTERMETALLIC-BASED ALLOYS FOR EXTREME ENVIRONMENT AND ENERGY APPLICATIONS, 1128, 369 - 374, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Orientation Dependence of Microstructure and Electrochemical Properties of LiCoO(2) Cathode Films Deposited on Single-Crystalline La(2/3-x)Li(3x)TiO(3)Two different types of single-crystalline lithium lanthanum titanate (LLT) / LiCoO(2) assemblies were prepared by depositing HT-LiCoO(2) on the LLT surfaces of (110)(p) and ((1) over bar 12)(p) to investigate the effects of the orientation dependence of microstructures on the electrochemical properties of the assemblies. Cyclic voltammetry shows that the (110)(p) assembly exhibits very small peak separation between anodic and cathodic reactions, while the peak separation is considerably large in the case of the ((1) over bar 12)p assembly. In the HT-LiCoO(2) thin film cathode formed epitaxially on LLT, four differently-oriented domains can be formed under the orientation relationships Of (111)(p)//(0001)(LiCoO2) and < 110 >(p)//<11<(2)over bar>0>(LiCoO2) between LLT (macroscopically Cubic) and HT-LiCoO(2) (rhombohedral). The HT-LiCoO(2) domains with their layered structure aligned perpendicular to the interface are dominantly formed for the (110)(p) assembly, whereas those with the layered structure inclined about 20 degrees against the interface are dominantly grown for the ((1) over bar 12)(p) assembly. Such a selective growth behavior of the HT-LiCoO(2) on the LLT surface is considered to play an important role for the observed orientation dependence of the electrochemical properties of the LLT/LiCoO(2) assemblies.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2009年, SOLID-STATE IONICS-2008, 1126, 125 - 130, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Microstructures and Mechanical Properties of Co(3)(Al,W) With the L1(2) StructureMicrostructures and deformation behavior of gamma/gamma' Co-Al-W single-crystals and gamma'-Co(3)(Al,W) polycrystals have been investigated. Single crystals with the gamma/gamma' two-phase microstructure with a large volume fraction of the gamma' phase are obtained by the Bridgman method These single crystals exhibit anomalies in yield stress in compression at temperatures above 700 degrees C. Polycrystalline Co(3)(Al,W) alloys can be rolled in ambient atmosphere such that the nominal thickness was reduced by 40%. The values of tensile elongation obtained for the polycrystalline Co(3)(Al,W) alloys in air is slightly smaller than that obtained in vacuum, indicating that the Co(3)(Al,W) alloys are not severely susceptible to the environmental embrittlement in air.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2009年, ADVANCED INTERMETALLIC-BASED ALLOYS FOR EXTREME ENVIRONMENT AND ENERGY APPLICATIONS, 1128, 221 - 226, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Mechanical and Thermal Properties of Single Crystals of Some Thermoelectric Clathrate CompoundsThe mechanical and thermal properties of single crystals of the type-I clathrate compounds Ba(8)Ga(16)Ge(30) and Sr(8)Ga(16)Ge(30) have been investigated by measuring the elastic constants, coefficients of thermal expansion (CTE) and plastic deformation behavior in compression. The feasibility of these two clathrate compounds as a thermoelectric material in terms of mechanical stability under possible thermal stresses is evaluated by calculating thermal stresses that are expected to develop within these compounds when used as thermoelectric devises.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2009年, ADVANCED INTERMETALLIC-BASED ALLOYS FOR EXTREME ENVIRONMENT AND ENERGY APPLICATIONS, 1128, 27 - 32, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Influence of Elastic Properties on the Morphology of the γ' Properties in Ni-base SuperalloysInfluence of elastic properties on the morphology of the gamma' precipitates in Ni-base superalloys have been investigated by a theoretical and 3-dimantional elastic energy calculation Large elastic anisotropy makes the shape of the precipitates more angular. The difference in the elastic properties between the matrix and the precipitates also has a significantly effect on the shape of the precipitates.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2009年, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1128, 227 - 232, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The convergent-beam electron diffraction (CBED) method we proposed recently for enantiomorph identification has successfully been applied to some amino acid crystals such as glutamic acid and threonin. Enantiomorph identification (either left-handed or right-handed form) can readily be made within the framework of the proposed method by noting the asymmetric intensity distribution of Bijvoet pairs of reflections in the CBED pattern taken along an appropriate zone-axis orientation. Although the proposed method usually requires only a single CBED pattern, some effort to eliminate the ambiguity of 180°-rotation of the CBED pattern about the incident beam is needed for enantiomorph identification for these organic crystals because of the lack of HOLZ (higher-order Laue zone) reflection disks. © 2009 IOP Publishing Ltd.Institute of Physics Publishing, 2009年, Journal of Physics: Conference Series, 165, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Crystal Structure and Thermoelectric Properties of Mn-Substituted Ru2Si3 With the Chimney-Ladder StructurePhase relationships of manganese-substituted ruthenium sesquisilicide alloys have been investigated by using scanning and transmission electron microscopy. A series of chimney-ladder phases Ru1-xMnxSiy are formed over a wide compositional range between Ru2Si3 and Mn4Si7. The thermoelectric properties of the directionally solidified alloys with the nominal compositions of Ru1-xMnxSiy (0.55 <= x <= 0.90) have been investigated as a function of the Mn content and temperature. The thermoelectric power factor and dimensionless figure-of-merit (ZT) for the alloys with high Mn contents (x >= 0.75) increase with the increase in the Mn content. The ZT value for the crystal with x = 0.90 is as high as 0.76 at 874 K.MATERIALS RESEARCH SOC, 2009年, ADVANCED INTERMETALLIC-BASED ALLOYS FOR EXTREME ENVIRONMENT AND ENERGY APPLICATIONS, 1128, 173 - 178, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Change in the Thermoelectric Properties With the Variation in the Defect Structure of ReSi(1.75)Crystal structure variation and thermoelectric properties of binary rhenium silicide with different heat treatment conditions are investigated. In quenched rhenium silicide, dense planar defects are observed and the crystal structure is identified as crystallographic shear structure with crystallographic shear operation of ((1) over bar 09)(C11b) / [100](C11b). The crystallographic shear structure observed in quenched samples is not thermally stable. The structure is annealed out by prolonged heat treatment at relatively low temperature. Thermoelectric properties of quenched and annealed rhenium silicide are significantly different. The quenched sample is an n-type semiconductor, while the annealed sample is a p-type semiconductor. Planar defects in the quenched sample are expected to introduce a donor level in the band gap and the electrical conduction becomes n-type.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2009年, ADVANCED INTERMETALLIC-BASED ALLOYS FOR EXTREME ENVIRONMENT AND ENERGY APPLICATIONS, 1128, 9 - 14, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- A condition for destabilizing the raft structure has been deduced from elastic energy calculations with the concept of "effective eigen-strain", where the effect of creep deformation is included in addition to the lattice mismatch. The calculations indicate that the 001 raft structure is stabilized by a small amount of creep deformation but becomes unstable when the creep strain in the gamma phase exceeds the magnitude required to fully relax the lattice mismatch. The excess creep strain is required to produce all internal elastic field that supresses further creep deformation, and has to be introduced in the primary creep stag. Via the instability of the 001 raft structure, the raft structure gradually turns into a wavy one in the second creep stage before its collapse. (c) 2008 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2008年09月, ACTA MATERIALIA, 56(15) (15), 3786 - 3790, 英語研究論文（学術雑誌）
- We have recently shown that the sound velocity obtained from the inelastic x-ray scattering (IXS) measurement exceeds the ultrasonic wave velocity of a Pd-based metallic glass in a rigid glass state far below its glass transition temperature. Here we report that no obvious evidence of faster processes, which are supposed to be an origin of the phenomenon, was detected in the low-temperature dependence of the elastic moduli and internal friction of the Pd-based metallic glass showing such a positive dispersion. The longitudinal elastic modulus at low temperatures, where any processes are considered frozen out, is less than the elastic modulus deduced from the IXS measurement at room temperature. These suggest that the positive dispersion observed in this metallic glass is not a time-dependent phenomenon.AMER PHYSICAL SOC, 2008年08月, PHYSICAL REVIEW B, 78(5) (5), 1 - 52202, 英語研究論文（学術雑誌）
- The mechanical and thermal properties of single crystals of the type-I clathrate compounds Ba(8)Ga(16)Ge(30) and Sr(8)Ga(16)Ge(30) have been investigated by measuring the elastic constants, coefficients of thermal expansion (CTE), and plastic deformation behavior in compression. The values of bulk moduli extrapolated to 0 K for Ba(8)Ga(16)Ge(30) and Sr(8)Ga(16)Ge(30) are almost identical to each other, whereas the values of Young and shear moduli for Ba(8)Ga(16)Ge(30) are larger than those for Sr(8)Ga(16)Ge(30). The values of polycrystalline moduli for both Ba(8)Ga(16)Ge(30) and Sr(8)Ga(16)Ge(30) are all considerably smaller than those for pure germanium. The values of CTE for Ba(8)Ga(16)Ge(30) and Sr(8)Ga(16)Ge(30) are virtually identical with each other, but they are considerably larger than that of pure germanium. The feasibility of these two clathrate compounds as a thermoelectric material in terms of mechanical stability under possible thermal stresses is evaluated by calculating thermal stresses that are expected to develop within these compounds when used as a thermoelectric material in thermoelectric devises. (c) 2008 American Institute of Physics.AMER INST PHYSICS, 2008年07月, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 104(1) (1), 13529, 英語研究論文（学術雑誌）
- Variation in the Einstein temperature of guest atoms in Ba-Ge-X type-III clathrate compoundsEinstein temperatures of guest atoms in Ba-Ge-(Al, In) type-III clathrate compounds have been estimated from the temperature dependence of the atomic displacement parameters determined by synchrotron X-ray powder diffractions. The lowest temperature is obtained for the vibration of Ba(2) atoms along the x-direction, which corresponds to the "rattling motion" of the guest atoms in the compounds. The temperature estimated is significantly low of about 50 K which agrees with the fact that the compounds have small lattice thermal conductivities of about 0.6 W/mK. Though the lattice thermal conductivity of Ba24Ge88Al12 is larger than that of Ba24Ge88In12, the Einstein temperature of Ba24Ge88Al12 is slightly smaller than that of Ba24Ge88In12. This discrepancy can be explained by the consideration of higher Debye temperature of Ba24Ge88Al12 than that of Ba24Ge88Al12, that is, lattice thermal conductivity without "rattling motion" is larger for Ba24Ge88Al12 than that for Ba24Ge88In12.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2008年, THERMOELECTRIC POWER GENERATION, 1044, 223 - 228, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The microstructures and hydrogen permeability properties were investigated for Nb-NiTi eutectic alloys directionally solidified in an optical floating zone furnace. Rod-type eutectic microstructures with Nb rods aligned parallel to the growth direction are obtained with an alloy having a composition of Nb-41Ni-40Ti grown at relatively slow growth rates below 2.5 mm/h. The hydrogen permeability depends on the relative direction of aligned Nb rods within the membrane. The values for the specimens with Nb rods aligned perpendicular to the membrane surface are about an order of magnitude larger than those for the specimens with Nb rods parallel to the surface. The largest value for the former specimen is as high as 2.60 x 10(-8) mol H(2)m(-1) s(-1) Pa-1/2 (673 K), which is more than twice that reported for the as-cast Nb-NiTi eutectic alloy. No hydrogen embrittlement is observed between 573 and 673 K, indicating that the Nb-NiTi eutectic structure suppresses hydrogen embrittlement of Nb during hydrogen permeation. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.ELSEVIER SCI LTD, 2008年01月, INTERMETALLICS, 16(1) (1), 88 - 95, 英語研究論文（学術雑誌）
- The crystal and defect structures of coarse-grained crystals of La2/3-x Li-3x TiO3 grown from the melt by the TammannStber method were studied by transmission electron microscopy and powder X-ray diffraction. The as-grown crystals of La2/3-x Li-3x TiO3 have a Li-poor composition of La-0.57 Li-0.29 TiO3 and a diagonal-type unit cell of 2(1/2)a(p) x 2(1/2)a(p) x 2a(p) with the tetragonal symmetry space group: P4/nbm <#125 >] due to both the La-cation ordering and the tilting of TiO6 octahedra. The secondary La2Ti2O7 phase precipitates in the form of plates in the La2/3-x Li-3x TiO3 phase with the orientation relationships of < 001 > p//[100]La2Ti2O7 and {110}p//< 001 > La2Ti2O7, which may cause detrimental effects to ionic conductivity.OXFORD UNIV PRESS, 2007年12月, JOURNAL OF ELECTRON MICROSCOPY, 56(6) (6), 225 - 234, 英語研究論文（学術雑誌）
- The crystal structure and thermoelectric properties of type-III clathrate compounds in the Ba-In-Ge system have been investigated as a function of In content. The solid solubility of In in the type-III clathrate compounds is determined to be about X=15 when expressed with the formula of Ba24InXGe100-X. Similar to our recent results obtained for type-III clathrate compounds in Ba-Al-Ge and Ba-Ga-Ge systems, values of electrical resistivity, Seebeck coefficient, and electronic thermal conductivity of those in the Ba-In-Ge system generally increase with the increase in the In content because of the decrease in the number of excess electrons as described with the simple Zintl concept. The changes in their lattice thermal conductivity with the In content are explained in terms not only of the low rattling frequency of the guest atom but also of the low Debye temperature of the cage framework. (C) 2007 American Institute of Physics.AMER INST PHYSICS, 2007年11月, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 102(9) (9), 94506, 英語研究論文（学術雑誌）
- Single-crystal elastic constants of Co-3(Al, W) with cubic L1(2) structure have been experimentally measured by resonance ultrasound spectroscopy at liquid helium temperature. The values of all three independent single-crystal elastic constants and polycrystalline elastic constants of Co-3(Al, W) experimentally determined are 15%-25% larger than those of Ni-3(Al, Ta) but are considerably smaller than previously calculated values of the constants. When judged from the values of Poisson's ratio, Cauchy pressure, and G(h)/B-h, the ductility of Co-3(Al, W) is expected to be sufficiently high so that Co-3(Al, W) can be practically used as the constituent phase of "Co-base superalloys." (C) 2007 American Institute of Physics.AMER INST PHYSICS, 2007年10月, APPLIED PHYSICS LETTERS, 91(18) (18), 英語研究論文（学術雑誌）
- The then-noelectric properties of type-III clathrate compounds in the Ba-Al-Ge system have been investigated as a function of At content. The solid solubility of At in the type-III clathrate compounds is determined to be slightly less than X= 12 when expressed with the formula of Ba24AlxGe100-x. As the At content increases, values of electrical resistivity and Seebeck coefficient increase, while that of lattice thermal conductivity decreases. The changes in electrical resistivity and Seebeck coefficient with the At content are explained in terms of the change in the number of excess electrons upon alloying with At, which can be described with the simple Zintl concept. The changes in lattice thermal conductivity with the Al content are explained in terms of the very low vibration frequency for the rattling motion of the Ba guest atom, which is caused by the increased size of the encapsulating cage of open dodecahedron upon alloying with Al. (c) 2007 American Institute of Physics.AMER INST PHYSICS, 2007年08月, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 102(3) (3), 34510, 英語研究論文（学術雑誌）
- Two different types of lithium lanthanum titanate (LLT)/LiCoO2 assemblies were produced by depositing the LiCoO2 cathode on the cleaved or polished surfaces of polycrystalline LLT to investigate the effects of the LLT/LiCoO2 interface structure on the electrochemical properties of the assemblies. The microstructures and electrochemical properties of the assemblies were investigated as a function of charge/discharge cycle number. Cyclic voltammetry indicates that anodic and cathodic peaks shift to higher and lower potentials, respectively, with cycle number for the assembly produced with the cleaved LLT, whereas these potential changes are negligibly small for that produced with the mechanically polished LLT. LiCoO2 is formed epitaxially on LLT with the orientation relationships (110)(LLT)// (11 (2) over bar0)(LiCoO2) and [001](LLT)//. A complete set of elastic constants has been determined with the resonance ultrasound spectroscopy technique. The disordered alloy exhibits common features of usual fcc metals, and the ordered alloy clearly shows a tetragonal elastic anisotropy, c(11)<c(33) and c(44)<c(66). The temperature dependence of the moduli has also been investigated using a quenched disordered sample. The anisotropy factor 2c(44)/(c(11)-c(12)) is fairly large (about 3.0) at any temperatures, which may be related with the tweed pattern formation observed experimentally in the early stage of ordering. (C) 2004 American Institute of Physics.AMER INST PHYSICS, 2004年12月, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 96(11) (11), 6220 - 6223, 英語研究論文（学術雑誌）
- The Japanese Society of Microscopy, 2004年11月, 顕微鏡, 39(3) (3), 162 - 167, 日本語
- The local atomic arrangement was investigated by neutron diffuse scattering in a FePd single crystal at 1020 K. The measurements were carried out in the (10 0) and (I 10) reciprocal planes using a time-of-flight analysis to separate elastic and inelastic contributions. A set of Warren-Cowley short-range order (SRO) parameters (alpha(i); i = 1, 14) were obtained by fitting the data using the Borie-Sparks formulation. We mainly find a large Positive alpha(2) SRO parameter (attractive interaction between identical atoms). The Krivoglaz-Clapp-Moss approximation, used to estimate the effective pair interaction energies, leads to a strong negative value of the interaction V-2 between second nearest neighbors. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.ELSEVIER SCIENCE SA, 2004年09月, JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 378(1-2) (1-2), 294 - 297, 英語研究論文（学術雑誌）
- Defect structures in cosputtered thin films of transition-metal disilicides with C11(b), C40 and C54 structuresDefect structures in crystallites of the stable phases in thin films of transition-metal (TM) disilicides (C11(b) MoSi2, C40 TaSi2, and C54 TiSi2) produced by cosputtering and subsequent annealing have been investigated by transmission electron microscopy (TEM). Crystallites in thin films of MOSi2, TaSi2, and TiSi2 all contain planar faults parallel to hexagonally arranged TMSi2 planes, which are a characteristic feature commonly observed in all three crystal structures. These planar faults are twin boundaries in all cases. Twins in thin films of these disilicides, thus, have a common characteristic that the twin habit plane is parallel to hexagonally arranged TMSi2 stoichiometric planes. For twins in thin films of C11(b) MOSi2, and C54 TiSi2, the twining elements can be deduced and the twin habit plane is found not to be parallel to the twinning (K-1) plane, but to be perpendicular to it. Twins formed in C40 TaSi2 thin films are different from those formed in C11(b) MOSi2 and C54 TiSi2 thin films, in that the crystal orientation of the twin is exactly the same as that of the matrix, since they are racemic twins that are only enantiomorphically (space groups of P6(2)22 or P6(4)22) related to each other.MINERALS METALS MATERIALS SOC, 2004年08月, METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE, 35A(8) (8), 2229 - 2238, 英語研究論文（学術雑誌）
- The frequencies of the normal modes of vibration of FePd single crystal have been measured using inelastic neutron scattering. The measurements were performed for the L1(0) ordered structure at 300 and 860 K and for the fcc disordered state at 1020 K. A general lowering of phonon frequencies with increasing temperature is found in FePd, the dependence being the strongest for acoustical transverse [xixixi] branches. The migration energies as well as several thermodynamic quantities have been calculated from the densities of states. The contribution of ordering to the migration energy, as experimentally determined in this work, agrees well with the obtained one by Monte Carlo simulations in the L1(0) structure. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.ELSEVIER SCIENCE BV, 2004年03月, CATALYSIS TODAY, 89(3) (3), 313 - 318, 英語研究論文（学術雑誌）
- The frequencies of the normal modes of vibration of CoPt3 and FePd single crystals have been measured using inelastic neutron scattering. The measurements were performed in the L1(2) ordered phase (at 300 and 930 K) for CoPt3 and in the L1(0) ordered phase (at 300 and 860 K) for FePd. Dispersion curves were also measured in the fcc disordered states, at 1060 and 1020 K for CoPt3 and FePd, respectively. The activation enthalpy of atomic migration has been evaluated from the phonon density of states by applying Schober's model [H. R. Schober , J. Phys.: Condens. Matter 4, 9321 (1992)] and its extension to the L1(2) ordered structure. The phonon properties of FePd3 reported in the literature have been analyzed similarly and are compared with the results for CoPt3 and FePd. The contribution of the long-range order to the migration enthalpy estimated in the present analyses agrees well in magnitude with the previous evaluation by Monte Carlo simulation for alloys of the fcc, L1(2), and L1(0) structures.AMER PHYSICAL SOC, 2004年01月, PHYSICAL REVIEW B, 69(2) (2), 024304, 英語研究論文（学術雑誌）
- In this paper, we report the feasibility of controlling the nanostructure of magnetic thin films using a strong magnetic field. The effects of magnetic field on the structures of FePt ultrathin films (about 1 nm) and on the coercivity of FePt(/FePt3) thick films (about 300 nm) have been examined. These films were sputter-deposited on Si substrates at room temperature, and subsequently were annealed under a strong magnetic field of 100 kOe (10 T). The film structure and magnetic property of the resulting films are fairly affected by an applied magnetic field.INST PURE APPLIED PHYSICS, 2004年01月, JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 43(1) (1), 273 - 276, 英語研究論文（学術雑誌）
- Crystallographic features of rhenium disilicideCrystallographic features of Rhenium disilicide have been examined by powder and single-crystal X-ray diffractometry with a synchrotron radiation. The chemical composition of the compound is determined as Re4Si7 (ReSi2-x, x = 0.25) from lattice constants and specific density determined. The structure is defined as a vacancy ordered structure with the space group of Cm. The positions of the constituent atoms in the structure have been refined. The positions of silicon atoms apparently shift from the ideal positions of the C11(b) structure which is the structure without containing structural vacancies.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2004年, THERMOELECTRIC MATERIALS 2003-RESEARCH AND APPLICATIONS, 793, 305 - 310, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 2004年, Trans. MRS-J., Vol. 29,(No. 1) (No. 1), 13 - 18, 英語Convergent-Beam Electron Diffraction Method for Chiral Identification of Enantiomorphic Crystals研究論文（学術雑誌）
- The phase boundaries pertaining to gamma(2) (FePt) and gamma(3) (FePt3) phases in the Fe-Pt system have been re-exammed by measuring (1) the compositions of interphase boundaries in diffusion couples, (2) the equilibrium compositions in two-phase alloys and (3) the electrical resistivity as a function of temperature. The results obtained by the three methods are consistent with each other. The gamma (fcc solid solution) <----> gamma(2) + gamma(3) eutectoid has been found to be located at a point higher in Pt concentration and lower in temperature than in the currently adopted phase diagram, the stability range of the gamma(2) phase exhibits considerable asymmetry. Other phase boundaries, as well as the ferromagnetic <----> paramagnetic transition in the gamma(2) phase detected by the resistivity measurements, are in fair agreement with the data in the literature.JAPAN INST METALS, 2003年12月, MATERIALS TRANSACTIONS, 44(12) (12), 2723 - 2731, 英語研究論文（学術雑誌）
- A new CBED (convergent-beam electron diffraction) method is proposed for the identification of the chirality of enantiomorphic crystals, in which asymmetry in the intensity of the reflections of Bijvoet pairs in an experimental symmetrical zone-axis CBED pattern is compared with that of a computer-simulated CBED pattern. The intensity difference for reflections of these Bijvoet pairs results from multiple scattering ( dynamical nature of electron diffraction) among relevant Bijvoet pairs of reflections, each pair of which has identical amplitude and different phase angles. Therefore, the crystal thickness where chiral identification is made with the present method is limited by the extinction distance of Bijvoet pairs of reflections relevant to multiple scattering to produce the intensity asymmetry, which is usually of the order of a few tens of nanometers. With the present method, a single CBED pattern is sufficient and chiral identification can be made for all the possible enantiomorphic crystals that are allowed to exist in crystallography.BLACKWELL MUNKSGAARD, 2003年12月, ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION B-STRUCTURAL SCIENCE, 59(6) (6), 802 - 810, 英語研究論文（学術雑誌）
- Elastic constants of LaNi5H7 and LaNi5 are calculated by a first principles pseudopotential method using plane-wave basis sets. Some extra calculations using model clusters were made in order to discuss the magnitude of chemical bondings. Inner displacements associated with all deformation modes are taken into account. Elastic constants are smaller and more isotropic in the hydride than those in the host. The electronic mechanism to determine the change in the elastic properties is investigated from the viewpoint of chemical bonding. Strong Ni-H bonds are formed in LaNi5H7 at the expense of Ni-Ni bonds. They play key roles in determining the elastic properties. The isotropic distribution of the Ni-H bonding charge in LaNi5H7 should be responsible for the isotropic elastic constants. Hydrogen atoms are found to relax considerably during the deformation to maintain the Ni-H bond length. When the inner displacements are ignored, the elastic constants of LaNi5H7 are as large as those of LaNi5. However, the remarkable displacement of hydrogen atoms during the elastic deformation plays an essential role in softening by hydrogenation.IOP PUBLISHING LTD, 2003年10月, JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, 15(38) (38), 6549 - 6561, 英語研究論文（学術雑誌）
- The elastic constants of the rafted Ni-base single-crystal superalloy, TMS-26, at high temperatures (similar to1000 degreesC) have been studied with acoustic resonance methods. The rafted superalloy can be regarded as an elastic body of tetragonal symmetry. The elastic anisotropy factors, c(11)/c(33) and E-100/E-001, increase with temperature up to 1.010-1.025. Although a micromechanics model can reproduce this trend, the calculated anisotropy (similar to1.001) is much smaller than the measurements, which can be related with the internal strain due to the lattice misfit. The elastic anisotropy of E-001 < E-100 = E-010 contributes to the transverse rafting under external stress. (C) 2003 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2003年09月, ACTA MATERIALIA, 51(16) (16), 4863 - 4869, 英語研究論文（学術雑誌）
- Rafting mechanism in Ni-base single-crystal superalloys has been discussed with the total mechanical energy calculated for typical microstructures. We found that the actual rafting phenomena cannot be explained within the coherent elastic regime. The present calculations reveal that (i) only the transverse rafted structure with laminates normal to the stress direction can be realized, regardless of tensile or compressive stresses, and (ii) the lattice misfit is not relevant to the choice of the rafted structures. However, when the eigenstrain of the spherical (dilatational) symmetry changes into that of the tetragonal symmetry with misfit dislocations on the gamma/gamma' interfaces, the signs of lattice misfit and external stress govern the choice of the transverse or longitudinal rafts. It is concluded that the rafting belongs to an elastic-plastic phenomenon. (C) 2003 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2003年08月, ACTA MATERIALIA, 51(14) (14), 4033 - 4044, 英語研究論文（学術雑誌）
- High purity single crystals of the Mo5Si3C phase with the D8(8) type structure have been grown and their physical and mechanical properties have been measured. The composition of single crystals is Mo4.66Si3.00C0.402. Lattice constants of the compound are a = 0.7286 nm and c = 0.5046 nm. Vickers micro-hardness and fracture toughness are 13.4 MPa and 1.3 MPa m(1/2), respectively. The anisotropy ratio of thermal expansion coefficient (alpha(c)/alpha(a)) of the compound is approximately 2 at 773 K. In contrast, the elastic properties for the compound are nearly isotropic. The deformation behavior of the compound has been studied in compression using [0001], [1340] [2249] oriented single crystals. These single crystals can be deformed plastically at temperatures higher than 1573 K. Slip occurs on {0001} <11 (2) over bar0> and an unidentified non-basal system. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.ELSEVIER SCI LTD, 2003年08月, INTERMETALLICS, 11(8) (8), 835 - 840, 英語研究論文（学術雑誌）
- Elastic and anelastic properties of Zr55Al10Ni5Cu30 bulk glass have been investigated at high temperatures with the electromagnetic acoustic resonance technique within the frequency range of 300-1500 kHz. The elastic constants of ascast sample decrease monotonically up to the glass transition temperature T-g and jump up just above T-g, but such jumps disappear in the cooling and subsequent heating processes. This indicates that an irreversible structural stabilization occurs at T-g under ultrasound vibration. As for ultrasonic attenuation, prominent peaks appear at T, in the first heating process. These attenuation peaks can be attributed to the atom movements in the initial glassy state. (C) 2003 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2003年08月, SCRIPTA MATERIALIA, 49(4) (4), 267 - 271, 英語研究論文（学術雑誌）
- Shape recovery through L1(0)-fcc order-disorder transformation of FePd is examined. Under a uniaxial compressive stress, a reversible shape change associated with the order-disorder transformation is observed. Shape memory characteristics (transformation strain, time required for the transformation and temperature hysteresis) for single-crystal and polycrystal specimens are determined by a compression test under a constant stress. The transformation strain (4% for a single crystal) and time required for disordering (about 10 s for a. single crystal) are comparable with those of conventional martensitic shape memory alloys. The alloys can be used as shape memory materials with relatively high transformation temperature.TAYLOR & FRANCIS LTD, 2003年05月, PHILOSOPHICAL MAGAZINE, 83(15) (15), 1797 - 1806, 英語研究論文（学術雑誌）
- The phase transformation behavior in binary and some ternary TiSi2 thin films produced by co-sputtering has been investigated as a function of annealing temperature, in an attempt to reduce the C49-->C54 phase transformation temperature by increasing the relative stability of the C54 modification with respect to the C49 modification through ternary alloying. Ternary elements investigated include Nb, Mo and Au, all of which have an electronegativity greater than that of Ti and thus are expected to increase the relative stability of the C54 modification by increasing the covalency of the C54 modification. The C49-->C54 phase transformation temperature is indeed found to decrease by 50 degreesC for Nb- and Mo-bearing thin films and by 100 degreesC for Au-bearing thin films when compared to that for binary thin films. The reduction in the phase transformation temperature by ternary alloying is in increasing order of the electronegativity of the ternary elements investigated. Thus, the electronegativity of ternary elements is found to be a good guide for controlling the relative stability of the C54 modification with respect to the C49 modification and therefore for controlling the C49-->C54 phase transformation temperature. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.ELSEVIER SCI LTD, 2003年05月, INTERMETALLICS, 11(5) (5), 417 - 424, 英語研究論文（学術雑誌）
- Phase transformation and defect structures in thin-film TaSi2 produced by co-sputtering have been investigated as a function of annealing temperature by transmission electron microscopy. Crystallization of amorphous TaSi2 thin films occurs at 400 degreesC without forming any metastable phases. Most of C40 TaSi2 crystallites contain planar faults parallel to (0001) basal planes. Convergent-beam electron diffraction (CBED) indicates that these planar faults are not simple stacking faults but are twin boundaries bounded by two adjacent enantiomorphically-related twin domains; i.e., domains belonging to the space groups P6(2)22 (right-handed) and P6(4)22 (left-handed) having the identical crystal orientation arrange alternatively separated by twin boundaries parallel to (0001). The formation of these enantiomorphically-related domains in TaSi2 thin films with the hexagonal C40 structures is discussed in comparison with the formation of twin-related domains in MoSi2 (the tetragonal C11(b) structure) and TiSi2 (the orthorhombic C54 structure) thin films. A new CBED method is proposed for identification of enantiomorphically-related crystals, in which asymmetry in the intensity of Bijvoet pairs of FOLZ disks in an experimental symmetrical zone-axis CBED pattern is compared with that in a computer simulated CBED pattern. (C) 2003 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2003年05月, ACTA MATERIALIA, 51(8) (8), 2285 - 2296, 英語研究論文（学術雑誌）
- The defect structures in orthorhombic C54 crystallites in thin films of Mo-doped TiSi2 produced by co-sputtering have been investigated by transmission electron microscopy. Almost all C54 crystallites contain a twin boundary parallel to (101), dividing a crystallite into two regions, each of which also contains many thin twins with the habit plane parallel to (001), which is inclined by about 45° from (101). Both of the two regions divided by the twin boundary parallel to (101) tend to have facets on (001) as well as thin twins with the habit plane parallel to (001). As a result, C54 crystallites exhibit a characteristic shape just like an oak leaf. While twins with the (001) habit plane have been observed in C54 crystallites in both binary and Mo-doped TiSi2 thin films, those with the (101) habit plane are present only in Mo-doped TiSi2 thin films. The twinning elements for (101) twins are determined to be K1 = (101), η 1 = [1̄01], K2 = (001) and η2 = [100]. The origin of (101) twins in Mo-doped TiSi2 is discussed in terms of the change in the c/a axial ratio upon alloying TiSi2 with Mo.2003年04月, Philosophical Magazine, 83(12) (12), 1463 - 1478, 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- The defect structures in orthorhombic C54 crystallites in thin films of Mo-doped TiSi2 produced by co-sputtering have been investigated by transmission electron microscopy. Almost all C54 crystallites contain a twin boundary parallel to (101), dividing a crystallite into two regions, each of which also contains many thin twins with the habit plane parallel to (001), which is inclined by about 45 from (101). Both of the two regions divided by the twin boundary parallel to (101) tend to have facets on (001) as well as thin twins with the habit plane parallel to (001). As a result, C54 crystallites exhibit a characteristic shape just like an oak leaf. While twins with the (001) habit plane have been observed in C54 crystallites in both binary and Mo-doped TiSi2 thin films, those with the (101) habit plane are present only in Mo-doped TiSi2 thin films. The twinning elements for (101) twins are determined to be K-1 = (101), eta(1) = [(1) over bar 01], K-2 = (001) and eta(2) = [100]. The origin of (101) twins in Mo-doped TiSi2 is discussed in terms of the change in the c/a axial ratio upon alloying TiSi2 with Mo.TAYLOR & FRANCIS LTD, 2003年04月, PHILOSOPHICAL MAGAZINE, 83(12) (12), 1463 - 1478, 英語研究論文（学術雑誌）
- The crystal structure of the defect disilicide formed with Re (ReSi1.75) has been refined by transmission electron microscopy combined with first-principles calculation. The crystal structure is monoclinic with the space group Cm (mc44) due to an ordered arrangement of vacancies on Si sites in the underlying (parent) C11(b) lattice. The thermoelectric properties of ReSi1.75 are highly anisotropic. Its electrical conduction is of n-type when measure along [001] while it is of p-type when measured along [100]. Although the value of Seebeck coefficient along [100] is moderately high (150-200 muV/K), it is very high along [001] (250-300 muV/K). As a result, a very high value of dimensionless figure of merit (ZT) of 0.7 is achieved at 1073 K when measured along [001].MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2003年, DEFECT PROPERTIES AND RELATED PHENOMENA IN INTERMETALLIC ALLOYS, 753, 501 - 506, 英語[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Coefficients of thermal expansion (CTE) and elastic constants of single crystals of ZrB2 have been determined in the temperature ranges from room temperature to 1073 K and from room temperature to 1373 K, respectively. The elastic constants of ZrB2 are best characterized by the large value of the Young modulus (as high as 500 GPa) and the small values of the Poisson ratio (0.13-0.15), indicating the high stiffness and hardness and the brittleness, respectively. The values of CTE along the a- and c-axis directions are 6.66 x 10(-6) and 6.93 x 10(-6) K-1, respectively, when averaged over the temperature range from room temperature to 1073 K. The CTE value along the a- axis direction of ZrB2 is only moderately larger than the corresponding value for GaN. This together with the small lattice mismatch along the a-axis direction between ZrB2 and GaN in the heteroepitaxial orientation relationship of (0001)(GaN) / / (0001) ZrB2 and [11 (2) over bar0](GaN) //[11 (2) over bar0](ZrB2) indicate that only a small compressive stress develops in the GaN thin-film crystal grown on the (0001) surface of the ZrB2 substrate. The stresses developed in the GaN thin-film crystal are evaluated with the values of CTE and elastic constants of ZrB2 determined in the present study. The evaluation verifies the suitability of ZrB2 as a substrate for heteroepitaxial growth of GaN. (C) 2003 American Institute of Physics.AMER INST PHYSICS, 2003年01月, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 93(1) (1), 88 - 93, 英語研究論文（学術雑誌）
- Physical and mechanical properties of Mo5X3+alpha (X=Si, B, C) single crystalsMo5X3+alpha (X=Si, B, C) intermetallic compounds such as Mo5SiB2 (D8(1)), Mo5Si3 (D8(m)) and Mo5Si3C (D8(8)) have a great potential for ultra-high temperature applications. The present study was undertaken putting greater emphasis on clarifying how their physical and mechanical properties are similar or different in terms of a structure type. Some interesting features are summarized in this paper. The resistivity Of Mo5SiB2, Mo5Si3 and Mo5Si3C single crystals exhibited a negative curvature (d(2)rho(T)/dT(2)<0), with a tendency towards saturation. In the Mo5Si3C with large rho(0) due to impurity carbon atoms, resistivity saturation is pronounced. In contrast, a much higher temperature is required to reach saturation in the Mo5SiB2. The anisotropy ratio of CTE (alpha(c)/alpha(a)) for the Mo5SiB2 is about 1.2-1.6 and is significantly reduced from about 2 of the Mo5Si3 and Mo5Si3C. On the other hand, the Young's modulus of the Mo5SiB2 is more anisotropic than those of the Mo5Si3 and Mo5Si3C. Plastic anisotropy was observed in the Mo5SiB2, because only slip on [001][100] is operative at 1500degreesC. On the contrary, plastic deformation was observed at temperatures above 1300degreesC for the Mo5Si3C and Mo5Si3. Anisotropy of their plastic deformation was much less than that of the Mo5SiB2, presumably because more than two slip systems can be activated. Creep resistance of the Mo5SiB2 is much better than that of the Mo5Si3 as well as the most advanced materials such as MoSi2 and Si3N4 based structural ceramics.MATERIALS RESEARCH SOC, 2003年, DEFECT PROPERTIES AND RELATED PHENOMENA IN INTERMETALLIC ALLOYS, 753, 339 - 344, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Mechanical and thermal properties of single crystals of ZrB2Coefficients of thermal expansion (CTE), elastic constants and plastic deformation behaviors of single crystals of ZrB2, which possesses a hexagonal layered structure where pure Zr and pure B atomic planes stack alternatively along the c-axis, have been investigated in wide temperature ranges. While the observed elastic constants indicate highly anisotropic nature of atomic bonding being consistent with the layered structure, the observed CTE values are rather isotropic. Two operative slip systems, (0001)<11(2) over bar 0 > and on {1(1) over bar 00}<11(2) over bar 3 >, are identified in compression tests. The observed plastic behaviors are discussed in the light of the deduced anisotropy in atomic bonding.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2003年, DEFECT PROPERTIES AND RELATED PHENOMENA IN INTERMETALLIC ALLOYS, 753, 83 - 88, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Identification of chirality of enantiomorphic TaSi2 crystallites by convergent-beam electron diffractionThe chirality of domains in enantiomorphic TaSi2 crystallites produced by co-sputtering and subsequent annealing has been determined by convergent-beam electron diffraction (CBED). TaSi2 possesses the hexagonal C40 structure that belongs to either the space groups P6(2)22 (right-handed) and P6(4)22 (left-handed). Two different CBED methods are employed to determine the chirality of each domain, both of which methods involve comparison of an experimental CBED pattern with a computer simulated one. In one method, the appearance of a structure factor invariant line that appears in a specific first-order Laue-zone (FOLZ) disk in a non-symmetric CBED pattern is inspected. In the other method, asymmetry in the intensity of Bijvoet pairs of FOLZ disks in a symmetrical zone-axis CBED pattern is inspected. Both methods successfully identify the chirality of each domain in the TaSi2 crystallites. Effects of zone-axis orientation as well as crystal thickness on the applicability of these two methods for identification of the chirality are briefly discussed.TRANS TECH PUBLICATIONS LTD, 2003年, THERMEC'2003, PTS 1-5, 426-4, 1783 - 1788, 英語研究論文（学術雑誌）
- Fe tracer diffusion in L1(0) ordered FePtTracer diffusion coefficient of Fe-59 in FePt with the tetragonal L1(0) ordered structure has been measured by an ion-beam sputter-sectioning technique in the temperature range from 1173 to 1374 K. Anisotropy in diffusion has been studied using single-variant single-crystal specimens. The diffusion coefficient in the direction perpendicular to [001] axis (in the a-axis direction), D-a, is larger than that in the [001] (c-axis) direction, D-c, as expected from the atomic arrangement of the L1(0) ordered structure. ne ratio of the diffusion coefficients, D-a/D-c, is 1.3_3.6 for Fe42Pt58 and smaller at higher temperatures. The activation energy for the diffusion is 259 +/- 1 kJ/mol for D-a and 309 +/- 18 kJ/mol for D-c, while the pre-exponential factor is (1.63(-0.13)(+0.15)) x 10(-6) m(2)/s and (8.47(-6.88)(+36.5)) X 10(-5) m(2)/s respectively in Fe42Pt58.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2003年, DEFECT PROPERTIES AND RELATED PHENOMENA IN INTERMETALLIC ALLOYS, 753, 381 - 386, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Effects of elastic strain energies on a hydride precipitation in LaNi5-based compoundsThe elastic energies associated with hydride formation have been calculated using coherent elasticity theory. The energies modify the required condition for hydride nucleation to lower temperatures or higher hydrogen gas pressures. Since the elastic energies are quite large, hydride cannot form in a crystal or on a planer surface without assistance of a lattice defect. Hydride can form with reasonable excess hydrogen gas pressure only at a corner of specimen at which the most part of elastic energy is released.MATERIALS RESEARCH SOCIETY, 2003年, DEFECT PROPERTIES AND RELATED PHENOMENA IN INTERMETALLIC ALLOYS, 753, 529 - 534, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Diffusion in FePt has been studied with emphasis oil the effect of order-disorder transition by interdiffusion experiments below and above the L1(0)-Al transition temperature. The chemical diffusion coefficient in the disordered state obeys the Arrhenius law with the effective activation energy of 3.1 eV (1 eV = 1.6 x 10(-19) J). Anisotropy of diffusion in the ordered state has been examined using monovariant single-crystals of the tetragonal L1(0) structure. The coefficient of diffusion in the a-axis direction is slightly lower than the extrapolation of the diffusivity from the disordered state while that of diffusion in the c-axis direction deviates significantly toward lower values. The apparent activation energy for the diffusion in the two directions is 3.2 and 3.8 eV, respectively.JAPAN INST METALS, 2003年01月, MATERIALS TRANSACTIONS, 44(1) (1), 59 - 62, 英語研究論文（学術雑誌）
- Mo5SiB2 is a new refractory metal silicide with great potential for ultra-high temperature structural applications. We succeeded to grow high purity single crystals of Mo5SiB2 using an optical floating zone method. Single-crystal elastic constants at room temperature (RT) of the silicide were measured. Mo5SiB2. has less anisotropic single crystal elastic moduli and a lower shear modulus and a lower Debye temperature than MoSi2. Mo5SiB2, has a slightly higher bulk, shear. Young's moduli and Debye temperature than Mo5Si3, Mo5SiB3, has a RT Vickers hardness of around 18 GPa, which is much larger than those of Mo5Si3 and MoSi2 Fracture toughness around 2 Mparootm is comparable to those of Mo5Si3 and MoSi2. Compression tests were performed at 1500 degreesC. Slip was observed on [001](010) for [021] orientation. However, slip on <100>(001), which has been reported to be activated, was not observed. Mechanical properties of Mo5SiB2 single crystals are discussed in relation to the complex crystal structure of Mo5SiB2. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.ELSEVIER SCIENCE SA, 2002年06月, MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, 329, 222 - 227, 英語研究論文（学術雑誌）
- This paper reports the elastic constants of the Ni-base single crystal superalloy (TMS-26) with a rafted (lamellar) structure having tetragonal symmetry. The elastic constants have been measured at room temperature with the resonance ultrasound spectroscopy method and the mode-selective electromagnetic acoustic resonance method. The value of the elastic constant c(33) (250.4 GPa) is almost equal to that of c(11) (252.5 GPa), which indicates that the rafted structure virtually has the elastic anisotropy of cubic system. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.ELSEVIER SCIENCE BV, 2002年05月, ULTRASONICS, 40(1-8) (1-8), 211 - 215, 英語研究論文（学術雑誌）
- Atomic structures and energetics of LaNi5-H solid solution and hydridesFirst-principles calculations on a primary solid solution of LaNi5-H and a hypothetically ordered full hydride. LaNi5H7 have been made employing ultrasoft pseudopotentials and plane-wave basis. Some intermediate hydrides were calculated as well. A full geometry optimization has been made to investigate their heat of formation in detail. Atomic positions of LaNi5H7 have been described in various ways through the Rietveld analyses of neutron-diffraction profile. The lowest energy structure by the present calculation is close to that of the model analyzed with the space group of P6(3)Mc by Lartigue et al. However, we found that the structure model with a single unit cell, i.e., Z=1, cannot be ruled out for LaNi5H7. Regarding the primary solid solution, the 12n site of LaNi5 is most stable among five possible interstices proposed in literature. The stability of the interstices can be explained by the number of near-neighbor Ni atoms, which is substantially different from the widely accepted view that the geometric radius by the rigid sphere model determines the stability. The theoretical heat of solution in the primary solid solution is -33 kJ/mol-H-2, which roughly agrees with the experimental value. On the other hand, the heat of formation of LaNi5H7 is -45 kJ/mol-H-2, which is 30-40% more negative than the experimental value. This discrepancy may be ascribed to the fact that all hydride samples are generally highly defective. The theoretical heat of formation of intermediate phases indicates that the LaNi5-H system dissociates to the primary solid solution and the full hydride. Expansion of the cell volume associated with hydrogenation is well reproduced by the calculation.AMER PHYSICAL SOC, 2001年11月, PHYSICAL REVIEW B, 64(18) (18), 184105, 英語研究論文（学術雑誌）
- American Physical Society (APS), 2001年10月, Physical Review B, 64(18) (18)研究論文（学術雑誌）
- When single crystals of equiatomic FePd in the disordered state are held at temperatures below the ordering temperature (923 K) but above 780 K, their transformation is markedly affected by application of either a compressive stress or a magnetic field. The distribution between orientational variants is affected, as expected, but also the volume fraction transformed and the rate of transformation change, each by as much as an order of magnitude. These effects are explained in terms of a change in nucleation rate brought about by the applied fields, and the associated development of an oriented internal stress field. The lower bound temperature of 780 K is identified with the spinodal ordering temperature for the transformation. A computer simulation based on the Ginzburg-Landau approach clearly supports these explanations. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.ELSEVIER SCIENCE SA, 2001年08月, MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, 312(1-2) (1-2), 118 - 127, 英語研究論文（学術雑誌）
- Single crystal elastic constants of Ti-Ni alloys without (quenched) and with (aged) Ti3Ni4 precipitates were measured systematically by rectangular parallelepiped resonance method as a function of composition and temperature, and compared with Ti-Ni-Cu and Ti-Ni-Fe alloys, in an attempt to answer some long-standing questions as to the origin of the unique monoclinic B19' martensite, and why composition and thermomechanical treatment greatly changes the path of martensitic transformation. The results showed that softening in c(44) in additional to c', is a common feature for all Ti-Ni binary (both quenched or aged) and ternary alloys. This general feature just corresponds to the fact that all these alloys ultimately transform into B19', suggesting that softening in c(44) is responsible for the unique B19' martensite, which found no analogy in other beta phase alloys. We also found an interesting correspondence between the temperature dependence of anisotropy factor and transformation path. Prior to B2-B19' transformation anisotropy shows a decrease with lowering temperature; prior to B2-B19 an anisotropy increase, while prior to B2-R transformation a constant anisotropy. We further showed that three possible martensite candidates (R, B19, B19') are rooted in anomalies in specific phonon modes and elastic softening. We showed that the multi-stage transformations are restricted by a general rule: multi-stage transformation occurs in the sequence of increasing transformation strain. With this rule we can explain all known transformation paths by considering the effect of alloying addition and fine precipitates/dislocation network on relative stability of different martensites. We further predict that there may exist a new transformation path in Ti-Ni-based alloys: B2-R-B19-B19'. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.ELSEVIER SCIENCE SA, 2001年08月, MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, 312(1-2) (1-2), 196 - 206, 英語研究論文（学術雑誌）
- The crystallographic structures of seven binary transition-metal disilicides with the C11(b), C40 and C54 structures have been refined through analysis of single-crystal X-ray diffraction data. These transition-metal (TM) disilicides include those formed with Ti, V, Cr, Nb, Mo, Ta and W. Crystallographic parameters refined are space groups, lattice constants and atomic coordinates. In most of previous studies, silicon atoms have been considered to locate at the ideal positions so that the TM atoms are perfectly six-fold coordinated in TMSi2 layers prevailing in all the three structures. The present analysis shows that the silicon atones are displaced from the ideal positions. The magnitude of such displacement is found to be closely related to the interatomic distance in these pseudo-hexagonally arranged TMSi2 layers. In addition, the space group of three of the four C40 disilicides, VSi2, CrSi2 and TaSi2, is determined to be P6(4)22, which is of chirality with respect to that (P6(2)22) assigned in the previous studies. (C) 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.ELSEVIER SCI LTD, 2001年07月, INTERMETALLICS, 9(7) (7), 603 - 607, 英語研究論文（学術雑誌）
- The T-2 phase in the Mo-Si-B system is a refractory molybdenum borosilicide with great potential for ultra-high temperature structural applications. We recently succeeded in growing high purity single crystals of the T-2 phase with a composition of Mo-14Si-26B (at.%) using an optical floating zone method. Electrical resistivity of the T-2 phase is isotropic with respect to the a and c axes and it monotonously increases with temperature from similar to 40 mu Omega cm at room temperature to similar to 80 mu Omega cm at 800 degreesC. The anisotropy ratio of thermal expansion coefficient (alpha (c)/alpha (a)) of the T2 phase is approximately 1.4 at 500 degreesC which is significantly smaller than 2.2 for Mo5Si3. The bulk, shear and Young's moduli and the Debye temperature of the T-2 phase are slightly higher than those of Mo5Si3. Slip on [001]{100} was observed on [021] oriented specimens both compressed and crept at 1500 degreesC. However, slip on < 100 > (001), which has been reported to be operative, was not observed. [001] dislocations are mostly straight and long, and tend to align along their edge orientation. The preference for slip on [001]{100} is interpreted on the basis of the crystal structure. The steady-state creep rate is low under the creep conditions. It is, for example, 3.1x10(-8) s(-1) at 1500 degreesC and 432 MPa. The activation energy and stress exponent for creep was found to be similar to 740 kJ/mol and 6.8, respectively. (C) 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.ELSEVIER SCI LTD, 2001年07月, Intermetallics, 9(7) (7), 591 - 602, 英語研究論文（学術雑誌）
- First-principles calculations on a primary solid solution of (formula presented) and a hypothetically ordered full hydride, (formula presented) have been made employing ultrasoft pseudopotentials and plane-wave basis. Some intermediate hydrides were calculated as well. A full geometry optimization has been made to investigate their heat of formation in detail. Atomic positions of (formula presented) have been described in various ways through the Rietveld analyses of neutron-diffraction profile. The lowest energy structure by the present calculation is close to that of the model analyzed with the space group of (formula presented) by Lartigue et al. However, we found that the structure model with a single unit cell, i.e., (formula presented) cannot be ruled out for (formula presented) Regarding the primary solid solution, the (formula presented) site of (formula presented) is most stable among five possible interstices proposed in literature. The stability of the interstices can be explained by the number of near-neighbor Ni atoms, which is substantially different from the widely accepted view that the geometric radius by the rigid sphere model determines the stability. The theoretical heat of solution in the primary solid solution is (formula presented) which roughly agrees with the experimental value. On the other hand, the heat of formation of (formula presented) is (formula presented) which is 30–40 % more negative than the experimental value. This discrepancy may be ascribed to the fact that all hydride samples are generally highly defective. The theoretical heat of formation of intermediate phases indicates that the (formula presented) system dissociates to the primary solid solution and the full hydride. Expansion of the cell volume associated with hydrogenation is well reproduced by the calculation. © 2001 The American Physical Society.2001年, Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 64(18) (18), 英語研究論文（学術雑誌）
- 社)日本鉄鋼協会, 2001年, 相分解による組織形成過程の研究最前線 －理論から実験まで－, 107 - 116, 日本語組織形成の計算機シミュレーションにおける問題点研究論文（研究会，シンポジウム資料等）
- 2001年, Physical Review E, 63(6) (6), 060101, 英語研究論文（学術雑誌）
- Shape recovery through order-disorder phase transformation on equiatomic FePdShape recovery not associated with martensitic transformation but with order-disorder phase transformation is examined in a model system of FePd. Under a uniaxial compressive stress, a reversible shape change (reduction and elongation in edge length) is observed by cooling and heating the specimen temperature. The elongation of the specimen associated with the disordering occurs at 950 K, and the reduction along the direction of a compressive stress associated with the ordering occurs at 830 K. The temperature hysteresis between ordering and disordering is about 120 K. For single crystals, the change in the edge length is large as about 4% when the compressive stress is applied along the [001] crystallographic direction.JAPAN INST METALS, 2001年, PRICM 4: FORTH PACIFIC RIM INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED MATERIALS AND PROCESSING, VOLS I AND II, (2001),, 1703 - 1706, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 2001年, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., Vol. 646, N4.3.1 - N4.3.6, 英語Refinement of Crystallographic Parameters in Refractory Metal Disilicides研究論文（国際会議プロシーディングス）
- First-principles study of LaNi5-H solid solutions and its hydridesResults of a theoretical study cif the atomic arrangements of LaNi5-H solid solutions and hydrides using a first-principles pseudopotential method is given. The lowest energy structure of LaNi5Hx (x=6-7), i.e., full-hydrides by the present calculation is close to that of the model analyzed with the space group of P6(3)mc by Lartigue et al on the basis of neutron diffraction experiments. For the atomic arrangements of the primary solid solution, the 12n site of the LaNi5 is found to be most stable among five possible interstitial sites proposed in literature. Atomic arrangements after the geometry optimization have been analyzed. The relative stability of the hydrogen sites shows no clear correlation with the initial hole radii, contrary to the widely accepted view. Instead of that, the number and length of the Ni-H bonds seem to be dominating the stability. Heats of formation and solution are then discussed by comparison with experimental values.JAPAN INST METALS, 2001年, PRICM 4: FORTH PACIFIC RIM INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED MATERIALS AND PROCESSING, VOLS I AND II, 445 - 448, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Elastic properties of LaNi5-based compoundsSingle crystal elastic constants of binary LaNi5 and ternary La(Ni0.8Co0.2)(5) and La(Ni0.9Al0.1)(5) at room temperature have been determined by the rectangular parallelepiped resonance method. The ternary elements of Co and Al decrease most of the elastic constants, and increase the ratio of the bulk modulus to the shear modulus, B/G. The increment of the B/G ratio suggests a trend of improved ductility of these ternary LaNi5. The change in single crystal elastic constants with the ternary additions are explained quantitatively by the increase of the lattice constants with the substitutions. The constants were utilized for calculating elastic energies associated with coherent precipitation of hydride in the LaNi5 matrix. The elastic energy decreases by the substitutions but the decrement is not large. The calculation indicates that hydride hardly precipitates in the matrix without assistance of lattice defects; since hydride has to overcome extremely large elastic energy to precipitate.JAPAN INST METALS, 2001年, PRICM 4: FORTH PACIFIC RIM INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED MATERIALS AND PROCESSING, VOLS I AND II, 441 - 444, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Phase transformation and defect structures in thin-film TiSi2 produced by co-sputtering have been investigated as a function of annealing temperature by transmission electron microscopy. Metastable C49 crystallites nucleate first in the amorphous matrix from as low as 100 degreesC. This is due to the lower surface energy of C49 crystallites arising from the similarity in electronic structure, chemical bonding and atomic density between the C49 and amorphous modifications. All C49 crystallites contain numerous (010) faults, which are boundaries between two differently oriented domains related to each other by a 90 degrees rotation about [010]. Stable C54 crystallites nucleate in the C49 matrix above 700 degreesC and most C54 crystallites contain twins with the twin habit plane parallel to (001), which is perpendicular to the (110) twinning plane. Ternary additions to TiSi2 thin films to reduce the C49-->C54 transformation temperature are discussed on the basis of the results from electron energy-loss spectroscopy (EELS) analyses described in the companion paper. (C) 2001 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2001年01月, ACTA MATERIALIA, 49(1) (1), 83 - 92, 英語研究論文（学術雑誌）
- Cubic-tetragonal transformation under external stress by the time-dependent Ginzburg-Landau simulationsWe have studied the effects of an external uniaxial stress on the cubic-tetragonal transformation through the computer simulations on the time-dependent Ginzburg-Landau (TDGL) approach. We have taken up the fcc-L1(0), ordering; the Landau free-energy function has been determined so as to reproduce the free energy obtained from the Monte Carlo calculations. The stress effects have been investigated for two types of the ordering processes: (i) nucleation process (at temperatures higher than the instability temperature T-0) and (ii) spinodal ordering process (at temperatures below T-0). When we have chosen properly the magnitude of the thermal fluctuation, the simulations have reproduced well our experimental trend that a single variant structure is formed when the ordering occurs via nucleation mode. The term of the thermal fluctuation is indispensable for obtaining the simulation results consistent with the actual phenomena.JAPAN INST METALS, 2001年, PRICM 4: FORTH PACIFIC RIM INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED MATERIALS AND PROCESSING, VOLS I AND II, 2431 - 2434, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Crystal structure and some physical properties of defect disilicide formed with ReThe crystal structure of the disilicide formed with Re has been refined by electron diffraction. Re disilicide does not reside at the composition of ReSi2 but has a stoichiometry formulated to be ReSi1.75. The crystal structure is monoclinic with the space group C2/m (mc44) due to an ordered arrangement of vacancies on Si sites in the underlying (parent) Cl I-h lattice. The crystal contains four differently oriented domains; two domains related with each other by the 90degrees-rotation about the c-axis of the underlying C11(b) lattice and twin domains for each of the two domains. The twin habit plane is (001) of the underlying C11(b) lattice and the thickness of twins is surprisingly very thin ranging from 100-300 nm. This microstructural feature plays a decisive role in electrical transport and optical properties, leading to highly anisotropic properties in terms of crystal orientation. The results from measurements of electrical resistivity and optical properties indicates ReSi1.75 is a semiconductor with a direct band gap of 0.23-0.33 eV and an indirect gap of 0.11-0.20 eV.JAPAN INST METALS, 2001年, PRICM 4: FORTH PACIFIC RIM INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED MATERIALS AND PROCESSING, VOLS I AND II, 967 - 970, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Computer simulations based on the time-dependent Ginzbug-Landau approach have been performed for the formation of domain structure in the cubic-tetragonal transformation under an external field. The fcc-L1(0) ordering has been studied as a model case of the transformation, and the Landau free-energy function has been determined so as to reproduce the free energy calculated by the Monte Carlo simulation. The simulations have demonstrated the features observed in our experiments on FePd alloy under an external stress, and have clarified the formation mechanism of a single variant structure. The internal stress field developed by the preferential formation of a variant favored by the external stress further accelerates the trend cooperatively, and eventually leads to a single variant structure.AMER PHYSICAL SOC, 2000年09月, PHYSICAL REVIEW B, 62(9) (9), 5435 - 5441, 英語研究論文（学術雑誌）
- Effect of a magnetic field on ordering of FePd was examined. Single crystals of disordered FePd were heat treated at various temperatures under the magnetic field up to 10 T. When the temperature is higher than 793 K, a mono-variant structure of the L1(0) ordered phase is formed under the magnetic field of appropriate strength. The necessary conditions far the formation of the mono-variant structure are: the ordering proceeds by nucleation and growth process (the temperature of heat treatment must be higher than the spinodal ordering temperature), and magnetocrystalline anisotropy energy is sufficiently large to change the nucleation rates of different variants.JAPAN INST METALS, 2000年08月, MATERIALS TRANSACTIONS JIM, 41(8) (8), 917 - 922, 英語研究論文（学術雑誌）
- The elastic energy associated with coherent precipitation of hydrides with various shapes in LaNi5 has been calculated by the Eshelby method with the single-crystal elastic constants experimentally determined by a rectangular parallelepiped resonance method. The calculated elastic energy amounts to about 70% of the change in chemical energy that occurs upon hydride formation. This implies the difficulty for coherent hydrides to nucleate in the perfect lattice of LaNi5. This is in contrast to the case of titanium or zirconium, in which the associated elastic energies are only about 15% of the chemical energy change. Hydride precipitation in LaNi5 is thus suggested to occur preferentially at free surfaces and lattice defects such as dislocations and grain boundaries. (C) 2000 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.ELSEVIER SCI LTD, 2000年05月, INTERMETALLICS, 8(5-6) (5-6), 613 - 618, 英語研究論文（学術雑誌）
- 2000年, Trans. MRS-J, Vol. 25,(No. 2) (No. 2), 497 - 500, 英語Effect of Magnetic field on Ordering of FePd研究論文（学術雑誌）
- Understanding the martensitic transformations in TiNi-based alloys by elastic constants measurementThe origin of the unique monoclinic martensite B19' in TiNi and TiNi-based alloys has remained obscure for many years. The formation of B19' martensite also challenged the well-known basal-plane shear/shuffle theory of martensitic transformation in beta phase alloys. Recently we proposed that the B2-B19' transformation stems from a strong coupling between a non-basal-plane shear (c(44) shear) with the basal-plane shear (c' shear), being manifested by a low-lying and decreasing anisotropy factor (c(44)/c') towards M-s. This model has gained experimental support from elastic constants measurement on Ti50Ni30Cu20 alloy which exhibits B2-B19 transformation (i.e. absence of the monoclinic shear). In the present study, we attempt to further verify this model by measuring the elastic constants of Ti50Ni40Cu10 alloy which undergoes a two-stage transformation B2-B19-B19'. The results clearly demonstrated once again that whenever the parent phase B2 does not transform directly into B19', the anisotropy factor exhibits an increase towards M-s, indicating that the c(44) shear is not included into the transformation. Therefore, the present study gives additional support to the coupling model of TiNi-based alloys. Furthermore, we tried to understand the multi-stage transformation in terms of coupling strength between the c' shear and c(44) shear. (C) 1999 Elsevier Science S.A. All rights reserved.ELSEVIER SCIENCE SA, 1999年12月, MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, 273, 190 - 194, 英語研究論文（学術雑誌）
- A procedure for calculating the configurational free energy with the Monte Carlo simulation is presented, accounting for the case of the application of external fields. First, the free energy for the L1(0) ordering systems without any external fields has been evaluated for the various values of the second nearest-neighbor effective interaction, and the feature of this method has been discussed from the viewpoint of the pair correlation. Next, this method has been applied to the case of application of external fields, demonstrating the calculation of the free energy under an external stress held For the L1(0) phase that has a tetragonal distortion dependent on the long-range order parameter. [S0163-1829(99)06037-3].AMER PHYSICAL SOC, 1999年10月, PHYSICAL REVIEW B, 60(13) (13), 9198 - 9201, 英語研究論文（学術雑誌）
- Elastic properties of high-temperature intermetallicsRecent developments in the technology of crystal growth and the method for measuring elastic constants allows data to be accumulated on the elastic properties of high temperature intermetallics. This paper reviews the elastic properties of technically important intermetallics: nickel-based L1(2) compounds, titanium aluminides and transition metal disilicides.WALTER DE GRUYTER GMBH, 1999年07月, HIGH TEMPERATURE MATERIALS AND PROCESSES, 18(5-6) (5-6), 323 - 336, 英語研究論文（学術雑誌）
- Elastic constants of a Ti-48 at%Ni-2 at%Fe single crystal prior to B2-->R transformation was measured by using the rectangular parallelepiped resonance (RPR) method. Both shear modulus c' and c(44) were found to soften with decreasing temperature towards the transformation temperature R-s. it was also found that in the vicinity of the transformation temperature, the anisotropy factor A of this alloy shows little temperature dependence, which is in contrast to the decrease for as-quenched binary Ti-50 at%Ni alloy (B2--> B19'), and the increase for Ti-30 at%Ni-20 at%Cu alloy (B2-->B19), respectively reported. Therefore, this phenomenon appears to be closely related to B2-->R transformation.JAPAN INST METALS, 1999年05月, MATERIALS TRANSACTIONS JIM, 40(5) (5), 385 - 388, 英語研究論文（学術雑誌）
- Directional atomic bonds in MoSi2 and other transition-metal disilicides with the C11(b), C40 and C54 structuresThe elastic constants of MoSi2l as well as other transition-metal (TM) disilicides with the C11(b), C40 and C54 structures are analysed by adopting an approach similar to the valence-force-field approach in order to elucidate the directional nature of atomic bonding. In the present approach, all interatomic forces are resolved into bond-stretching and bond-bending forces and the elastic properties are described with force constants corresponding to these two forces. The values of force constants are compared with each other. The directionality in atomic bonding in C11(b) disilicides is found to be stronger than any other disilicides with the C40 and C54 structures. Of the two C11(b) disilicides, the directionality in atomic bonding is stronger for WSi2 than for MoSi2. (C) 1999 Published by Elsevier Science S.A. All rights reserved.ELSEVIER SCIENCE SA, 1999年03月, MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, 261(1-2) (1-2), 158 - 164, 英語研究論文（学術雑誌）
- Using the formula including charge transfers on sites, the binding energy call be described by the sum of the short-range energy, the on-site charge transfer energy and the long-range electrostatic energy. For discussing the 'ionic' contributions on the binding energy, Madelung energies are calculated for the complex compounds of 3d transition metal (M) and metalloid (B,Si) of MB2, MSi2 and MSi and are compared to the heat of formation. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.ELSEVIER SCIENCE BV, 1999年02月, COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE, 14(1-4) (1-4), 62 - 66, 英語研究論文（学術雑誌）
- Formation of preferentially oriented structure of ordered FePd under external stressThe microstructure of the equiatomic FePd alloy is modified substantially by applying a compressive stress during ordering; only one of three variants is preferentially formed to result in a single domain crystal. Such an effect of the applied stress is discussed in the framework of the classical nucleation theory. The nucleation rate of the favorably oriented domain is shown to be drastically enhanced by the external stress while that of unfavorable ones is decreased.JAPAN INST METALS, 1999年, JAPAN INSTITUTE OF METALS, PROCEEDINGS, VOL 12, (JIMIC-3), PTS 1 AND 2, 389 - 392, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Elastic softening of Ti49.2Ni50.8 single crystal prior to B2-B19' martensitic transformationRecently we have proposed that the unique B2-B19' martensitic transformation, which involves a non-basal-plane shear, is due to the strong coupling between {110}1(1) over bar 0(B2) shear and (001)1(1) over bar 0(B2) shear, as manifested by a lowering in anisotropy factor prior to martensitic transformation (MT). Although the scarce existing elastic constant data of TiNi alloys (due to the great difficulty in growing single crystals) seem to support this view, further study is necessary for a reliable verification. In this study we prepared a single crystal of Ti492Ni508 alloy by a modified Bridgman method, and measured its elastic constants prior to B2-B19' MT by the rectangular parallelepiped resonance (RPR) method. We found that both c' and c(44) soften with approaching Ms temperature. In particular, anisotropy factor exhibits a decrease with decreasing temperature. These results strongly support the above view on the origin of B2-B19'MT.JAPAN INST METALS, 1999年, JAPAN INSTITUTE OF METALS, PROCEEDINGS, VOL 12, (JIMIC-3), PTS 1 AND 2, 827 - 830, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Elastic constants of Ti50Ni30Cu20 alloy prior to the martensitic transformation B2 --> B19 was measured for the first time by using the rectangular parallelepiped resonance method. The softening in both shear modulus c' and c(44) was found with approaching transformation temperature. As a result of soft c(44), the anisotropy factor shows a low value of 2.8 in the vicinity of the transformation temperature. c(11), c(12), and bulk modulus were found to show little temperature dependence in the vicinity of the transformation temperature. Compared with the binary Ti50Ni50 alloy, Ti50Ni30Cu20 alloy exhibits a 40% higher and increasing anisotropy with approaching transformation temperature. Based on the experimental results, we explained why Ti50Ni30Cu20 transforms into B19 martensite, while Ti50Ni50 transforms into a strange monoclinic B19' martensite.TAYLOR & FRANCIS LTD, 1999年01月, PHILOSOPHICAL MAGAZINE A-PHYSICS OF CONDENSED MATTER STRUCTURE DEFECTS AND MECHANICAL PROPERTIES, 79(1) (1), 31 - 41, 英語研究論文（学術雑誌）
- 1999年, Proc. of the U.S.-Japan, 67 - 70, 英語Elastic constants and electron distribution in transition metal disilicides研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Effect of applied stress on ordering of FePdThe effect of applied stress has been studied for the ordering of the equiatomic FePd alloys. One of the three variants is formed preferentially when a single crystal specimen is subjected to compressive stresses during ordering, resulting in the single domain L1(0) crystal. The effect of the stress seems to affect the nucleation process rather than the growth process.JAPAN INST METALS, 1999年, JAPAN INSTITUTE OF METALS, PROCEEDINGS, VOL 12, (JIMIC-3), PTS 1 AND 2, 385 - 388, 英語研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The temperature dependence of single-crystal elastic constants of Mo(Si,Al)(2) with the hexagonal C40 structure has been measured by the rectangular parallelepiped resonance method over the temperature range from room temperature to 1373 K. The silicide has the largest value of Poisson's ratio among transition-metal silicides with the C40 structure. This is interpreted in terms of the reduced directionality in atomic bonding due to the partial substitution of Al for Si atoms. The expression of the elastic constants on the basis of simple interatomic interactions cannot reproduce the elastic anisotropy of crystal with the C40 structure. The disagreement is considered to be a consequence of the occurrence of internal displacements during elastic deformation in crystals with the non-centrosymmetry. (C) 1998 Elsevier Science Limited. All rights reserved.ELSEVIER SCI LTD, 1998年11月, INTERMETALLICS, 6(7-8) (7-8), 607 - 611, 英語研究論文（学術雑誌）
- 日本伸銅協会, 1998年, 伸銅技術研究会誌, Vol.37(37) (37), 102 - 105, 日本語β-CuZnの弾性的性質研究論文（学術雑誌）
- The equiatomic Fe-Pd alloy has an order-disorder transformation at about 650 degrees C. Three types of variants of the L1(0) ordered phase are formed with the c-axis parallel to either of the [100] directions of the disordered fee matrix. Since the ordered phase is tetragonal with c/a=0.966, the external stress is expected to modify the relative population of variants. This has been examined for a single crystal specimen by applying a compressive stress of 40 MPa during ordering treatment. Two types of ordering treatments were examined: (1) quenched from 800 degrees C followed by under-stress-aging at 400 degrees C for 1 h, and (2) slow cooling from a high temperature across the transition temperature (650 degrees C) down to 600 degrees C followed by furnace cooling to room temperature with the stress kept applied. X-ray diffraction measurement revealed that the specimen contains only one type of variant after treatment (2). The effect of the external stress is discussed quantitatively in the light of the calculation based on the continuum elasticity theory.JAPAN INST METALS, 1998年01月, MATERIALS TRANSACTIONS JIM, 39(1) (1), 24 - 30, 英語研究論文（学術雑誌）
- 1998年, Proc. of The Third Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM-3), 1369 - 1374, 英語Effect of external fields on ordering of equiatomic FePd研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 1998年, Proc. of The Third Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM-3), 1257 - 1262, 英語Diffusion of constituent elements in Ni3Ge studied by tracer and interdiffusion experiments研究論文（国際会議プロシーディングス）
- Single-crystal elastic constants of MoSi2 with the C11(b) structureSingle-crystal elastic constants of MoSi2 have been measured by the rectangular parallelepiped resonance (RPR) method over the temperature range 4-1373 K. The values at room temperature agree with those reported by Nakamura et al. [1], and the values extrapolated to 0 K are in good agreement with theoretical calculates by Alouani et al. [2]. Values of c(ij) except for c(12) and c(13) decrease with increasing temperature while those of c(12) and c(13) are virtually temperature independent. Elastic property of the compound is discussed in terms of the strength of atomic bonds by adopting the approach introduced by Musgrave and Pople [3]. The elastic constants are expressed with three parameters corresponding to first-nearest-neighbor central, first-nearest-neighbor non-central and second-nearest-neighbor non-central interactions. The extent of contribution of the directional nature in atomic bonding to the elastic properties of MoSi2 is discussed in the light of the temperature variation of the three parameters we introduced. (C) 1997 Elsevier Science S.A.ELSEVIER SCIENCE SA, 1997年12月, MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, 240, 188 - 194, 英語研究論文（学術雑誌）
- Self-diffusion in L1(2)-type intermetallic compounds Ni3Ge and Ni3GaSelf-diffusion coefficients of constituent elements in Lk-type intermetallic compound Ni3Ge and Ni3Ga have been measured with the radioactive isotope tracer of Ni-63, Ge-68 and Ga-67 using an ion-beam sputter-sectioning technique. Temperature dependence of the diffusivities is, respectively, expressed as in Ni3Ge compound, D-Ni = 2.5 x 10(-4) exp(-258 +/- 2 kJmol(-1)/RT) m(2)s(-1), D-Ge = 3.5 x 10(-3) exp(-333 +/- 11 kJmol(-1)/RT) m(2)s(-1), and in Ni3Ga compound, D-Ni = 1.7 x 10(-4) exp(-259 +/- 12 kJmol(-1)/RT) m(2)s(-1), D-Ga = 5.3 x 10(-6) exp(-233 +/- 17 kJmol(-1)/RT) m(2)s(-1). The Ni diffusivity is 127 to 392 times higher than the Ge diffusivity in the temperature range from 1048 to 1206K. This trend is consistent with the expectation based on the geometrical arrangement of Ni and Ge in Ni3Ge. However, the Ni diffusivity is only 1.2 to 2.3 times larger than the Ga diffusivity in the temperature range from 963 to 1177K in Ni3Ga. It is suggested that some Ga atoms are located in both sublattices, and diffuse through jumps between right-site and wrong-site in both sublattices.TRANS TECH-SCITEC PUBLICATIONS LTD, 1997年, DEFECT AND DIFFUSION FORUM, 143, 269 - 274, 英語研究論文（学術雑誌）
- The elastic constants of several Al-based icosahedral alloys were measured over a temperature range from 4 K to 1073 s by the rectangular parallelepiped resonance method. The values of the bulk moduli of these quasicrystals are similar to those of conventional cubic crystals having similar melting temperatures, while the values of Young's and shear moduli are larger in comparison with conventional aluminium alloys. The latter feature is considered to be due to the strong directional bonding in the quasicrystals.TAYLOR & FRANCIS LTD, 1996年06月, PHILOSOPHICAL MAGAZINE A-PHYSICS OF CONDENSED MATTER STRUCTURE DEFECTS AND MECHANICAL PROPERTIES, 73(6) (6), 1715 - 1723, 英語研究論文（学術雑誌）
- Single-crystal elastic contents of Ti3Al have been measured from 3.3 to 290K by a rectangular parallelepiped resonance method. The elastic anisotropy of Ti3Al is similar to, but slightly larger than, that of pure Ti. The values of the measured elastic constants are compared with those calculated for pure Ti stressed to such an extent that it has the same lattice constants as Ti3Al. The difference is interpreted as indicating the existence of directional bonding in the compound.TAYLOR & FRANCIS LTD, 1996年05月, PHILOSOPHICAL MAGAZINE A-PHYSICS OF CONDENSED MATTER STRUCTURE DEFECTS AND MECHANICAL PROPERTIES, 73(5) (5), 1475 - 1488, 英語研究論文（学術雑誌）
- The elastic constants of single-crystal gamma-TiAl (Ti-56O at.% Al) have been measured from 4 to 298 K. The values at 298 K agree with those recently reported by He, Schwarz, Migliori and Whang. c(12) and c(13) are virtually temperature independent while the other elastic constants normally decrease with increasing temperature. The values extrapolated to OK are c(11) = 187GPa, c(33) = 182GPa, c(12) = 74.8 GPa, c(13) = 74.8 GPa, c(44) = 109 GPa and c(66) = 81.2 GPa. The elastic anisotropy factors A(1) = 2c(66)/(c(11)-c(12)), A(2) = 4c(44)/(c(11) + c(33)-2c(13)) and c(44)/c(66) at OK are virtually equal to those at room temperature.TAYLOR & FRANCIS LTD, 1996年02月, PHILOSOPHICAL MAGAZINE LETTERS, 73(2) (2), 71 - 78, 英語研究論文（学術雑誌）
- 日本伸銅協会, 1996年, 伸銅技術研究会誌, Vol.35(35) (35), 183 - 189, 日本語銅合金の弾性的性質研究論文（学術雑誌）
- The elastic constants of single crystals of several intermetallic compounds have been measured in our laboratory by the rectangular parallelepiped resonance method. This paper first describes the experimental procedure and the method of data analysis of the resonance spectrum to derive values of the elastic constants, and then gives the numerical results for materials measured so far: Ni-base Ll(2) compounds Ni(3)X (X = Mn, Fe, Al, Ga, Ge and Si), TiAl, Ti3Al, CoTi, Co3Ti and CoSi2. The elastic constants of various intermetallic compounds reported by other investigators are also given in tabulated form. Copyright (C) 1996 Elsevier Science LtdELSEVIER SCI LTD, 1996年, INTERMETALLICS, 4(Suppl 1) (Suppl 1), S29 - S39, 英語研究論文（学術雑誌）
- The Korean Inst. of Metals and Materials, 1995年, Proc. of The Second Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM-2), 1153 - 1158, 英語Measurements of Elastic Constants of Hexagonal Crystals by the Rectangular Parallelepiped Resonance Method研究論文（国際会議プロシーディングス）
- The three elastic stiffness constants of various Ni-base intermetallic compounds Ni(3)X with L1(2) structure have been determined by the rectangular parallelepiped resonance method. Two types of specimen chamber were constructed for low temperature (down to 90 K) and for high temperature (up to 1200 K) measurements. In order to reduce the amount of numerical calculation needed to derive the values of elastic constants from the resonance spectrum, we have developed a systematic and efficient method of analysis, which is valid for crystals of cubic symmetry.ELSEVIER SCIENCE SA, 1994年09月, JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 211, 585 - 588, 英語研究論文（学術雑誌）
- MINERALS, METALS & MATERIALS SOC, 1993年, FIRST PACIFIC RIM INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED MATERIALS AND PROCESSING ( PRICM-1 ), 491 - 494, 英語DETERMINATION OF ELASTIC-CONSTANTS BY THE RECTANGULAR PARALLELEPIPED RESONANCE METHOD研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 日本学術振興会, 1993年, 材料の微細組織と機能性第133委員会, 第138回研究会資料, 1 - 5, 日本語直方体共振法による弾性率の測定研究論文（研究会，シンポジウム資料等）
- 1993年, Proc. of 3rd. Japan International SAMPE Symposium, 1171 - 1175, 英語Temperature dependence of elastic constants of several intermetallic compounds研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 1993年, Defect and Diffusion Forum, Vols. 95-98, 855 - 858, 英語Diffusion via Six-Jump Vacancy Cycles in the L12 Lattice研究論文（学術雑誌）
- In order to study the origin of tetragonality of bct martensite of substitutional type disordered Fe-Pd alloys, the change in the axial ratios and internal structures of the martensites with the systematic substitution of Pd for some of Ni in a typical bcc martensite of Fe-Ni alloys has been examined using optical and electron microscopy. It is found that the bct martensite is transformed from the fcc austenite not only via the fct martensite but also directly. The bct martensite is always accompanied by {112} internal twins in which the mottled contrast is observed. It is concluded that the tetragonality of the martensite is caused by the inhomogeneous arrangements of Pd atoms of the austenite.JAPAN INST METALS, 1992年03月, MATERIALS TRANSACTIONS JIM, 33(3) (3), 215 - 219, 英語研究論文（学術雑誌）
- A variant structure of bct martensite in Fe-Pd alloys was examined by transmission electron microscopy. The martensite variants constructing a colony which were transformed in a single crystal of austenite consisted of four kinds of variants belonging to a same "plane-group". On the other hand, the variants which were transformed from recrystallized austenite with annealing twins were composed two kinds of them belonging to a same plane group and two of their mirror symmetrical ones about the annealing twin plane. The variants formed at the annealing twins had a common [011]b direction which was nearly normal to a (111)f austenite annealing twin plane. Shape deformation matrices of the variants and the coherency at the interfaces of neighboring variants were calculated by Wechsler, Lieberman and Read's phenomenological theory. The results indicated that control factors of the selection of variants of the colony were not only a magnitude of total shape deformation but also the coherency at variant interfaces. Annealing twins play a role of the nucleation sites of new martensite plates and reduces the number of kinds of variants from 24 to 6 by the formation of variant interfaces at the twin plane.JAPAN INST METALS, 1991年04月, MATERIALS TRANSACTIONS JIM, 32(4) (4), 325 - 330, 英語研究論文（学術雑誌）
- 1990年, Mater. Sci. Forum, Vols. 56-58, 175 - 180, 英語Study of bct Martensite of Fe-Pd Alloys研究論文（学術雑誌）
- Japan Institute of Metals, 2020年08月01日, Materia Japan, 59(8) (8), 435 - 437[招待有り]記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
- 2018年03月, 日本機械学会誌, 121(1192) (1192), 16 - 19CrMnFeCoNi 高エントロピー合金の単結晶弾性率[招待有り]記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
- 2016年, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 158thCrMnFeCoNi系等原子量高エントロピー合金における局所格子歪と固溶強化量の相関
- 2016年, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 158thCrMnFeCoNi高エントロピー合金の力学特性
- 2015年, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 156thFCC系高エントロピー合金の局所格子歪み測定と単結晶マイクロピラー圧縮
- 2013年, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 153rdFe-Zn系金属間化合物δ1p相の単結晶X線構造解析-ζ相構造との類似性-
- 2013年, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 152ndFe-Zn系金属間化合物δ1p相の結晶構造解析
- 2012年, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 59thチムニーラダーシリサイドにおけるPBET界面構造と熱電特性
- 2012年, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 151stCrB2における巨視的弾性率と微視的弾性率の違い
- 2012年, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 150th低温で負の降伏応力の温度依存性を示すL12型金属間化合物の転位の分解様式
- 一般社団法人日本機械学会, 2011年09月19日, Abstracts of ATEM : International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics : Asian Conference on Experimental Mechanics, 2011(10) (10), "OS02 - 4-1-1", 英語OS02-4-1 Elastic softening in CrB_2 at the magnetic transition temperature
- 日本金属学会, 2011年04月01日, まてりあ, 50(4) (4), 149 - 151, 日本語[査読有り]記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
- 2011年, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 58thチムニーラダーシリサイドのVECと異相界面制御による熱電特性向上
- 2011年, 日本金属学会講演概要, 148thL12型Pt3Al単結晶の弾性定数と力学特性
- 2011年, 日本金属学会講演概要, 148th空孔規則配列相を有するReSi1.75の異方的な熱電特性
- 2011年, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 149thFe-Zn-Al系Γ1相単結晶の力学特性
- Thermoelectric properties of a homologous series of Magnéli phase titanium oxides TinO2n-1 (n = 2, 3..) have been investigated. Dense polycrystalline specimens with nominal composition of TiO2-x (x = 0.10, 0.20) have been prepared by conventional hot-pressing. X-ray diffraction analysis has revealed that prepared specimens are slightly reduced during hot-pressing. Electrical conduction is of n-type for all prepared titanium oxides and electrical resistivity and absolute values of Seebeck coefficient decrease with increasing oxygen deficiency. The carrier concentration of Magnéli phase titanium oxide increases with increasing oxygen deficiency. Lattice thermal conductivity decreases with increasing oxygen deficiency by more than 60% at room temperature and 40% at 773K compared to TiO2, which can be due to the presence of dense planar defects. The largest thermoelectric figure of merit Z, 1.6 × 10-4 K -1 at 773K, was obtained in TiO1.90 hot pressed specimen. © 2010 Materials Research Society.2010年09月07日, Material Research Society Symposium Proceedings, 1218, 1 - 6, 英語速報，短報，研究ノート等（大学，研究機関紀要）
- 2010年03月08日, 日本学術振興会 耐熱金属材料123委員会研究報告, 51(1) (1), 101 - 106, 日本語L12型金属間化合物Co3(Al,W)の塑性変形速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）
- 2010年, 日本金属学会講演概要, 146thL12型Co3(Al,W)合金の塑性変形機構
- 2010年, 日本金属学会講演概要, 146thチムニーラダーシリサイドに存在する特異な界面と熱伝導
- 2010年, 日本金属学会講演概要, 146th低温異常強化を示すL12型Co3(Al,W)およびCo3Tiの変形組織
- 2010年, 日本金属学会講演概要, 147thCrB2の磁気変態に伴う弾性異常
- 2010年, 日本金属学会講演概要, 147thL12型金属間化合物の降伏応力の温度依存性
- 2010年, 日本金属学会講演概要, 147thfcc/L122相Co基超合金におけるγ’析出相の整合性を保つ添加元素の選択
- 2009年, 日本金属学会講演概要, 144thCo3(Al,W)単相合金の引張・圧縮変形挙動
- 2009年, 日本金属学会講演概要, 144thfcc/L122相Co基超合金の単結晶クリープ変形
- 2009年, 日本金属学会講演概要, 145thHAADF-STEM法によるRe4Si7の結晶構造解析
- 2009年, 日本金属学会講演概要, 145thIr添加Mn4Si7チムニーラダー化合物の結晶構造と熱電特性
- 2009年, 日本金属学会講演概要, 145th遷移金属ダイボライド単結晶の弾性および熱膨張の異方性
- 2009年, 日本金属学会講演概要, 145thfcc/L12二相Co基超合金のクリープ変形組織
- 2009年, 日本金属学会講演概要, 144th二相組織を有するクラスレート化合物の熱伝導挙動
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rd一方向配列Nb相を含む複相合金の組織形態と水素透過特性
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rd空孔規則配列相を有するReSi1.75基シリサイドの熱電特性
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rdCo3(Al,W)の熱処理による組織変化と力学特性
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rd熱処理により熱的APBを除去したFePd単結晶の塑性変形
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rdCo/CO3(Al,W)2相合金のγ’相安定性に及ぼす添加元素の影響
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rd電子回折によるLa2/3-xLi3xTiO3の結晶構造解析
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rdNi3Sn2基金属間化合物の規則構造とリチウム拡散挙動
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rdRu2Si3基チムニーラダー相の分布と熱伝導率の相関
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rdL10構造を持つ強磁性化合物の磁気変態温度近傍における磁気異方性
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rdNi基超合金のCuboidal組織におけるγ′相の配列と弾性異方性との相関
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rdLa-Ni系合金の水素吸蔵特性に及ぼすブロック層構成比の影響
- 2008年, 日本金属学会講演概要, 143rdクラスレート化合物単結晶の熱および機械的特性
- 2008年, 格子欠陥フォーラム講演予稿集, 2008クラスレート化合物の構造と物性
- 一般社団法人 日本物理学会, 2008年, 日本物理学会講演概要集, 63(0) (0), 815 - 815, 日本語
- 2007年, 高圧討論会講演要旨集, 48th構造I型Ga-Ge混晶クラスレートの高圧ラマン散乱及びX線回折
- 日本金属学会, 2006年11月, まてりあ, 45(12) (12), 850 - 850, 日本語記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
- 2006年08月, 日本学術振興会 耐熱金属材料123委員会研究報告, 47(2) (2), 187 - 194, 日本語Ni3Al基金属間化合物冷間圧延材の微細組織速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）
- 2006年07月01日, 金属, 76(7) (7), 781 - 786, 日本語熱電金属間化合物―ナノスケール欠陥制御と特性改善[査読有り][招待有り]記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
- 2006年07月01日, 金属, 76(7) (7), 735 - 735, 日本語表紙を語る−原子空孔の規則配列を操作する方法を探る−[査読有り][招待有り]記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
- 2006年, 日本金属学会講演概要, 139th(Ru,Re)Siyチムニーラダー相の熱電特性に及ぼすAl添加効果
- 2006年, 日本金属学会講演概要, 138th格子欠陥制御工学-材料機能のイノベーション Re添加Ru2Si3基シリサイドの結晶構造と熱電特性
- 2006年, 日本金属学会講演概要, 138thBa-Ga-Ge系クラスレート化合物における内包原子サイトの分裂挙動と格子熱伝導率
- 2006年, 強磁場を利用した鉄鋼材料の組織制御研究会報告書 平成18年, 61 - 68, 日本語強磁場を利用した鉄鋼材料の組織制御研究会報告書 I. 拡散変態に及ぼす磁場の影響 L10型規則合金における磁場中熱処理効果
- 2005年03月29日, 日本金属学会講演概要, 136th, 110, 日本語金属ガラスのガラス転移温度近傍における弾性・擬弾性
- 2005年, 日本金属学会講演概要, 137th金属間化合物材料の新たな可能性 Ru2Si3基シリサイドの結晶構造に及ぼすRe添加効果
- 2005年, 日本金属学会講演概要, 137th(La,Li)TiO3の一方向凝固法による結晶育成と構造解析
- 2005年, 日本金属学会講演概要, 137th金属間化合物材料の新たな可能性 Type-Iおよびtype-IIIクラスレート化合物の二相組織における熱伝導率異常
- 2004年, 日本金属学会講演概要, 134thType-Iクラスレート化合物の原子構造と熱電特性の相関
- 2001年, 材料の微細組織と機能性 -21世紀におけるニーズアンドシーズ, 日本学術振興会 材料の微細組織と機能性 第133委員会, 13 - 18, 日本語直方体共振法による弾性率の測定記事・総説・解説・論説等（その他）
- 日本金属学会, 2001年, 日本金属学会会報, 40(6) (6), 564 - 567, 日本語記事・総説・解説・論説等（国際会議プロシーディングズ）
- 東北大学金属材料研究所附属強磁場超伝導材料研究センタ-, 2000年06月, 東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センタ-年次報告, (1999) (1999), 167 - 170, 日本語FePd,FePtの規則化過程に及ぼす強磁場の効果 (強磁場下の物性の研究--その他)
- 1999年03月01日, 材料とプロセス : 日本鉄鋼協会講演論文集 = Current advances in materials and processes : report of the ISIJ meeting, 12(3) (3), 599 - 599, 日本語FePd合金の規則化過程に及ぼす磁場効果
- アグネ技術センター, 1999年, 金属, Vol.69(No. 2) (No. 2), 129 - 134, 日本語微小試料による弾性率測定法記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）
- 日本金属学会, 1997年, 日本金属学会会報, 36(3) (3), 254 - 259, 日本語記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
- 日本金属学会, 1996年, 日本金属学会会報, 35(4) (4), 380 - 385, 日本語記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
- 1994年, 新素材, 日本工業出版, Vol.5,(No.3, (1994),) (No.3, (1994),), 54 - 58, 日本語直方体共振法による弾性率の測定記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）
- 日本金属学会2024年春期第174回講演大会, 2024年03月, 日本語クラスター展開法によるFCC二元系合金の弾性定数計算口頭発表（一般）
- 日本金属学会2024年春期第174回講演大会, 2024年03月, 日本語MnCoNi のX 線・中性子非弾性散乱口頭発表（一般）
- 日本金属学会2024年春期第174回講演大会, 2024年03月, 日本語CrMnFeCoNiサブシステムの極低温における構成元素の有効原子半径の測定口頭発表（一般）
- 日本金属学会2024年春期第174回講演大会, 2024年03月, 日本語TiNi形状記憶合金におけるマルテンサイト組織の弾性定数測定と内部応力状態解析[招待有り]口頭発表（基調）
- 日本金属学会2023年秋期第173回講演大会, 2023年09月, 日本語TiNi形状記憶合金のB19’マルテンサイト相の単結晶弾性率測定口頭発表（一般）
- 日本金属学会2023年秋期第173回講演大会, 2023年09月, 日本語晶癖面バリアント形成時の応力場に対する単結晶弾性率の影響口頭発表（一般）
- 日本金属学会2023年秋期第173回講演大会, 2023年09月, 日本語CrCoNiのフォノン分散口頭発表（一般）
- 日本金属学会2023年秋期第173回講演大会, 2023年09月, 日本語第一原理計算によるBCC不規則合金の単結晶弾性率計算ポスター発表
- 日本金属学会2023年春期第172回講演大会, 2023年03月, 日本語Ti-Nb-Al形状記憶合金のα”マルテンサイト相における 内部双晶形成時のエネルギー障壁の評価口頭発表（一般）
- 日本金属学会2023年春期第172回講演大会, 2023年03月, 日本語CrCoNiミディアムエントロピー合金の加工軟化挙動口頭発表（一般）
- 日本金属学会2023年春期第172回講演大会, 2023年03月, 日本語CrMnFeCoNiのフォノン分散口頭発表（一般）
- 日本金属学会2023年春期第172回講演大会, 2023年03月, 日本語Ni基超合金TMS-26の高温低応力圧縮初期クリープ変形挙動口頭発表（一般）
- 日本金属学会2022年秋期第171回講演大会, 2022年09月, 日本語CrCoNiミディアムエントロピー合金の電気抵抗変化と内部組織の関係口頭発表（一般）
- 日本金属学会2022年秋期第171回講演大会, 2022年09月, 日本語CrMnFeCoNiとCrCoNiのX線・中性子非弾性散乱口頭発表（一般）
- 日本金属学会2022年秋期第171回講演大会, 2022年09月, 日本語FCC構造を持つ高エントロピー合金の特異な弾性定数の起源口頭発表（一般）
- 日本金属学会2022年秋期第171回講演大会, 2022年09月, 日本語X線非弾性散乱によるTiNi形状記憶合金のB19’マルテンサイト相の弾性率測定ポスター発表
- 日本金属学会2022年秋期第171回講演大会, 2022年09月, 日本語Ni基超合金の初期クリープにおける応力符号の影響ポスター発表
- 日本金属学会2022年春期大会(第170回)大会, 2022年03月, 日本語CrCoNiミディアムエントロピー合金における短範囲規則の形成に伴う電気抵抗変化[招待有り]口頭発表（基調）
- 状態図・計算熱力学研究会 第２回研究会, 2021年11月, 日本語CrCoNi ミディアムエントロピー合金における短範囲規則状態の形成と物理的・機械的性質の変化[招待有り]口頭発表（招待・特別）
- 日本金属学会2021年秋期大会(第169回)大会, 2021年09月, 日本語CrCoNi合金の短範囲秩序の形成の速度論口頭発表（一般）
- 日本金属学会2021年秋期大会(第169回)大会, 2021年09月, 日本語ハイエントロピー合金における電子密度分布ポスター発表
- 日本金属学会2021年秋期大会(第169回)大会, 2021年09月, 日本語純金属から高エントロピー合金に至る弾性定数変化ポスター発表
- 日本金属学会2021年秋期大会(第169回)大会, 2021年09月, 日本語Co基二相超合金におけるCoAl基耐酸化被膜材の作製と評価ポスター発表
- 日本金属学会2021年春期第168回講演大会, 2021年03月, 日本語TiNbAl形状記憶合金のマルテンサイト変態初期における双晶界面選択の弾性相互作用エネルギー解析口頭発表（一般）
- 日本金属学会2021年春期第168回講演大会, 2021年03月, 日本語CrCoNi合金の短範囲秩序の形成に伴う電気抵抗変化口頭発表（一般）
- 日本金属学会2020年秋期第167回講演大会, 2020年09月, 日本語ハイエントロピー合金の特異な力学特性の支配因子解明[招待有り]口頭発表（基調）
- 日本金属学会2020年秋期第167回講演大会, 2020年09月, 日本語CrMnFeCoNiハイエントロピー合金における構成元素の有効原子半径口頭発表（一般）
- 日本金属学会2020年秋期第167回講演大会, 2020年09月, 日本語TiNi形状記憶合金のマルテンサイト変態初期における組織の選択性とエネルギー障壁の関係口頭発表（一般）
- 日本金属学会2020年秋期第167回講演大会, 2020年09月, 日本語Co基二相超合金におけるγ/γ'二相と平衡する耐酸化性皮膜の作製と評価ポスター発表
- 日本金属学会2020年秋期第167回講演大会, 2020年09月, 日本語CrCoNiミディアムエントロピー合金における短範囲秩序の形成ポスター発表
- 日本金属学会2020年春期（第166回）講演大会, 2020年03月, 日本語Ni基超合金の初期クリープにおける引張と圧縮の非対称性口頭発表（一般）
- 日本金属学会2020年春期（第166回）講演大会, 2020年03月, 日本語純金属からハイエントロピー合金への弾性的性質の変化口頭発表（一般）
- 日本金属学会 春期講演大会(2019), 2019年03月, 日本語, 国内会議TiNi 形状記憶合金のマルテンサイト変態初期組織の選択性と界面エネルギーの関係シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
- MRS fall meeting & exhibit (2018), 2018年12月, 日本語, 国際会議Variation in Positive Temperature Dependence of Strength of L12 Intermetallic Compounds in Co3(Al,W)-Co3Ti Pseudo Binary Systemポスター発表
- MRS fall meeting & exhibit (2018), 2018年12月, 日本語, 国際会議Interfacial Energy and Geometry of Twin Boundary Between Martensite Variants in TiNi Shape Memory Alloy口頭発表（一般）
- 2018年度11月期耐熱金属材料123委員会研究報告, 2018年11月, 日本語Co3(Al,W)-Co3Ti擬二元L12型化合物における強度の逆温度依存性口頭発表（一般）
- 日本金属学会2018年秋期講演大会, 2018年09月還元熱処理により作製したMagneli相酸化チタンの周期構造と熱伝導特性口頭発表（一般）
- 第79回応用物理学会秋季学術講演会, 2018年09月ルチル型TiO2単結晶への周期的な面欠陥導入に伴う熱伝導率の変化口頭発表（一般）
- 日本金属学会 秋期講演大会(2018), 2018年09月, 日本語, 国内会議Co3(Al, W) –Co3Ti擬二元L12型化合物における強度の逆温度依存性ポスター発表
- 日本金属学会 秋期講演大会(2018), 2018年09月, 日本語, 国内会議bcc/B2 二相合金Fe-20Ni-20Alの高温クリープ強度ポスター発表
- 日本機械学会関西支部 秋季技術フォーラム, 2014年11月, 日本語, 兵庫県立大学, 国内会議Ni基超合金高温クリープにおける内部応力場の発達とその役割[招待有り]口頭発表（招待・特別）
- 日本鉄鋼協会第136回特殊鋼部会, 2014年06月, 日本語, 千葉オークラホテル, 国内会議新規Co基二相耐熱合金開発の現状と問題点[招待有り]口頭発表（招待・特別）
- The Czech-Japanese Workshop on High- Temperature Intermetallics, 2014年04月, 英語, Institute of Physics of Materials, Academy of Sciences of the Czech Republic, Brno, 国際会議Analytical study of elasticity of transition metal disilicides[招待有り]口頭発表（招待・特別）
- 日本金属学会2014年春期講演大会, 2014年03月, 日本語, 東京, 添加元素に応じた格子定数ミスフィットの変化が観察された．一方，この変化の要因を添加元素の金属結合半径と合金内分配で説明することはできない添加元素も多い．Taのように主としてγ’相に固溶しγ’相の格子定数を変化させる添加元素ではほぼ添加元素の金属結合半径で説明できるのに対し， NiやCrのようにな添加元素は，γ-γ’の二相分離の幅を変化させる働きを持ち，結果としてγ相に固溶するW量が変化することで格子定数ミスフィットの値を変化させる働きを持つことが明らかとなった．, 国内会議Co基二相超合金の添加元素による格子定数ミスフィットの変化様式口頭発表（一般）
- THERMEC 2013, 2013年12月, 英語, Las Vegas, USA, The changes in the γ’ solvus temperature and the volume fraction of Co-Al-W based alloys with fcc / L12 two-phase microstructures upon alloying with quaternary elements have been investigated. All investigated quaternary elements, except for Fe and Re, increase the γ’ solvus temperatures of Co-Al-W based alloys with varying efficiencies depending on quaternary element. On the o, 国際会議Effects of Alloying Elements on Physical and Mechanical Properties of Co–Al–W-based L12/fcc Two-phase Alloys口頭発表（一般）
- 日本金属学会2013春期大会, 2013年03月, 日本語, 東京， 日本, 国内会議Mg 基LPSO 相の弾性的性質口頭発表（一般）
- 日本金属学会2013春期大会, 2013年03月, 日本語, 東京， 日本, 国内会議Fe-Ni-Al 基bcc/B2 二相合金の高温力学特性の添加元素による変化口頭発表（一般）
- 日本金属学会2013春期大会, 2013年03月, 日本語, 東京，日本, 国内会議fcc/ L12二相Co 基超合金の解決すべき問題点口頭発表（基調）
- 日本金属学会2013春期大会, 2013年03月, 日本語, 東京，日本, 国内会議Co 基二相超合金の格子定数ミスフィットに対する添加元素の影響口頭発表（一般）
- 若手フォーラム「組織制御に関する産学連携推進フォーラム」 第4回研究会, 2012年12月, 日本語, 日本鉄鋼協会, 兵庫県赤穂郡， 日本, 国内会議材料組織形成の弾性論を用いた解析[招待有り]口頭発表（招待・特別）
- Materials Research Society 2012 Fall Meeting, 2012年11月, 英語, Boston, USA, 国際会議Microstructural evolution of monocrystalline Co–Al–W-based superalloys by high temperature creep deformationポスター発表
- Materials Research Society 2012 Fall Meeting, 2012年11月, 英語, Boston, USA, 国際会議Difference in elastic properties of CrB2 determined by microscopic and macroscopic measurements口頭発表（一般）
- 日本金属学会2012秋期大会, 2012年09月, 日本語, 日本金属学会, 松山，日本, 国内会議Ni 基超合金の熱疲労における内部応力の役割口頭発表（一般）
- 日本金属学会2012秋期大会, 2012年09月, 日本語, 日本金属学会, 松山， 日本, 国内会議CrB2における巨視的弾性率と微視的弾性率の違い口頭発表（一般）
- 日本金属学会2012春期大会, 2012年03月, 日本語, 日本金属学会, 横浜市, 国内会議Co基超合金のクリープ変形組織とクリープ寿命の関係口頭発表（一般）
- 日本金属学会2011年度秋期大会, 2011年11月, 日本語, 日本金属学会, 宜野湾市, 国内会議Ni 基超合金の組織変化の弾性解析[招待有り]口頭発表（招待・特別）
- International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2011, 2011年09月, 英語, Kobe, Japan, 国際会議Elastic anomaly in CrB2 at around the magnetic transition temperature[招待有り]口頭発表（招待・特別）
- Plasticity 2011, 2011年01月, 英語, Puerto Vallarta, Mexico, 国際会議A Micromechanical Analysis of Creep Deformation Induced Microstructural Evolutions in Nickel Base Superalloys[招待有り]口頭発表（招待・特別）
- 2010 MRS Fall Meeting, 2010年11月, 英語, Materials Research Society, Boston, USA, 国際会議Morphology Change of γ' precipitates in γ/γ' Two-phase Microstructure in Co-based Superalloys by Higher-order Alloying口頭発表（一般）
- 2010 MRS Fall Meeting, 2010年11月, 英語, Materials Research Society, Boston, USA, 国際会議Mechanical Properties of Cr5Si3 with the D8m Structureポスター発表
- 2010 MRS Fall Meeting, 2010年11月, 英語, Materials Reaserch Society, Boston, USA, 国際会議Direct Observation of an Ordered Arrangement of Vacancies and Large Local Thermal Vibration in Rhenium Silicide by Cs-corrected STEM口頭発表（一般）
- 2010 MRS Fall Meeting, 2010年11月, 英語, Materials Research Society, Boston, USA, 国際会議Compression of Micropillars of TiAl Coexisting with Ti3Alポスター発表
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型), 新学術領域研究(研究領域提案型), 神戸大学, 2021年04月 - 2023年03月, 研究代表者ハイエントロピー合金の短範囲秩序形成に伴う弾性的性質の変化CrCoNiミディアムエントロピー合金試料を一定速度で加熱，冷却した時の電気抵抗の温度変化のその場測定結果を行った．圧延ままの試料では電気抵抗は小さく，熱処理を施すことで電気抵抗が増加することが明らかとなった．加熱過程において800 Kから900 Kの間では一旦熱処理後の試料よりも大きな電気抵抗値となる．圧延ままの試料であることから転位の存在が何らかの形で関与していると考えられるが，詳しいことは分かっていない．冷却速度が異なる場合における電気抵抗変化の違いについても検討した．900 K以下では電気抵抗の冷却速度依存性が見られ，冷却速度が速くなると内部の原子配列が熱平衡状態を保てなくなることが分かる．900 K以上では微分値も冷却速度に依存せず，これ以上の温度では試料が熱平衡状態にあることが確認された．また，熱平衡状態からずれ始める温度を求めると，この温度と冷却速度との間はアレニウスの関係を良く満たすことが分かった．この関係がさらに速い冷却速度に外挿しても成り立つと仮定すると，水焼き入れで実現可能な5000 K/秒の焼き入れ速度では1075 K程度の熱平衡状態が焼き入れ可能であるにすぎないことが明らかとなった． 次に1173 Kから水焼き入れを行なった後，653 K, 673 K, 693 Kと熱処理温度を変化させながら電気抵抗変化を測定した．熱処理温度を変化させた時間において活性化エネルギーを求めると，電気抵抗変化に係る活性化エネルギーは240~270 kJ/molと決定された．これはハイエントロピー合金中の各元素の拡散の活性化エネルギー240~320 kJ/molとほぼ同等である．
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 2020年04月 - 2023年03月, 研究分担者応力による拡散変態促進メカニズムの解明と応力分布を利用した組織制御への展開鉄鋼材料の機械的性質向上に有効な加工熱処理プロセスにおいて、そのプロセス条件の最適化に必要な応力と変態の相関について、降伏応力以下の外力による拡散変態促進のメカニズムを解明し、不均一応力場を利用した新しい組織制御法を確立することを目的としている。本年度は、実用鋼の一種であるばね鋼（Fe-0.53C-1.5Si-0.8Cr-0.7Mn）に対して、変態後の組織観察を電子線背面散乱回折（ＥＢＳＤ）測定を行い、応力負荷によりパーライトノジュール（ブロック）が微細化することが明らかとなった。ノジュールサイズの微細化は、初期粒径が大きいほど促進される。このことは、応力による拡散変態の促進が核形成サイト密度の増殖によることを示唆している。温度-弾性変形関係に関しては、前年度整備した弾性定数測定系を用い、鋼の準安定γにおける弾性定数の共振法による高温域のオーステナイトの弾性定数の測定結果が得られた。 上記に加えて温度勾配下の圧縮・相変態挙動を実験により調査した。上記データ収集で対象としたものと同じ組成を有する炭素鋼（ばね鋼等）を用いた。やや大きなアスペクト比を有する試験片（長さ40ｍｍ程度×直径8ｍｍ程度）に対して、新調した局所加熱コイルを用いて温度勾配を付与した上で圧縮・相変態挙動を明らかにした。降伏応力以下の応力負荷（あるいは無負荷）状態における温度勾配下変態挙動に焦点を絞り、最大3K/mm程度（試験片長手方向におおよそ100K）の応力勾配を付与することに成功したが、温度勾配を伴うパーライト変態挙動に大きな変化は見られなかった。そこで、円周切り欠きを伴う円柱試験片を用い応力勾配化の変態挙動を測定できる実験条件の検討を行った。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽), 挑戦的研究(萌芽), 神戸大学, 2020年07月30日 - 2022年03月31日レンズレスX線カメラの試作と元素分布像への応用本研究では集光系を用いないX線の発光部位をイメージングする新たな手法の開発を目指し，カプトン膜上に蒸着したBiによってMURAコードのマスクを作製した．カプトン膜とBiの接着性が不十分で細かなパターンが脱落し，実用に耐えるマスクを作製することができなかった．画像を再構成するためのソフトウェアは模擬データで評価し，正しく再構成できるソフトウェアを作成することができた．さらにソフトウェアの性能向上を図り，実用的な速度で処理することが可能となった． 以上より，現時点では不十分なものではあるが，集光系を用いないX線の発光部位のイメージングは十分実用的なものであることが明らかとなった．
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型), 新学術領域研究(研究領域提案型), 神戸大学, 2019年04月01日 - 2021年03月31日, 研究代表者単結晶弾性定数から見るハイエントロピー合金の力学特性と構造安定性CrCoNi三元系，およびMnFeCoNi四元系合金に引き続き，他の三元系，四元系合金の単結晶の作製を行った．一方，弾性率測定については，液体ヘリウムの入手難によって，全ての結晶が揃った時点で測定を行うこととしたため，まだ弾性率測定は行えていない．現在，新たに単結晶の作製が完了した系は，三元系ではFeCoNi, MnFeNi, MnCoNiであり，四元系ではCrFeCoNiである．したがって，残りのfcc単結晶の作製が可能と考えられている三元系CrFeNiと四元系のMnCrCoNiの単結晶の作製が終了次第，全ての合金についての弾性率の測定を行う予定である． 弾性率の温度依存性を議論するにあたり，弾性率測定中の構造の安定性について疑義が生じたため，熱処理に伴う結晶の内部構造の安定性について電気抵抗測定によって調査した．その結果，CrCoNiミディアムエントロピー合金では600℃以下の熱処理において，CrMnFeCoNiハイエントロピー合金では700℃以下の熱処理において，熱処理温度の低下とともに顕著な電気抵抗の増加が起こることが明らかとなった．また，熱処理温度を変化させた時の電気抵抗の変化速度から見積もられた，反応の活性化エネルギーはいずれも200kJ/mol程度であり，拡散の活性化エネルギーより小さいものであった．さらに，焼き入れた試料の電気抵抗変化が見られなかった温度域での反応速度を見積もると0.1s以下のオーダーとなり，単に焼入れ時に熱処理時の熱平衡状態を保存することができていないだけと見ることができた．競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 神戸大学, 2018年04月01日 - 2021年03月31日, 研究代表者ルチルを部分的に還元することで導入される面欠陥の周期の変化と熱伝導率の低下割合を部分還元量が異なる試料を作製することで明らかにした．熱伝導率の測定には比較的信頼性の高い定常法を用いることとし，まず定常法の測定系の構築を行った．また，電気伝導率を測定するためのファンデルポー法による電気抵抗測定系も構築し，測定された熱伝導率から電子による熱伝導分を取り除くことで格子熱伝導率を算出した．測定された格子熱伝導率は予想通り面欠陥濃度の上昇に伴い単調に低下したが，その低下率は濃度の上昇とともに減少し格子熱伝導率はある値に漸近していくことが明らかになった．これは，この結晶内にこの面欠陥では散乱されない熱伝導フォノンの成分が存在することを示している．また，同様に格子熱伝導率を低下させる不純物元素(Zr)を添加した時の熱伝導率の低下割合について実測した．面欠陥によってある程度まで減少した試料では不純物元素の添加による原子サイズの欠陥の導入によっても残留していた格子熱伝導率を減少させることはほとんどできなかった．これらから，面欠陥と不純物元素の両者が同じ波長域の熱伝導フォノンを散乱していることが確認された．原子サイズの欠陥によるフォノンの散乱は比較的短波長であることが分かっているため，面欠陥によって散乱されているフォノン成分も比較的短波長成分であることが推測される．次年度は熱処理によって数100nmの大きさの析出物を形成する方法を確立させるとともに，このような比較的大きな欠陥による格子熱伝導率の低下の割合の測定を行う．これにより比較的長波長のフォノンが熱伝導に及ぼしている割合が明らかになると期待している．競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究(B), 若手研究(B), 神戸大学, 2017年04月01日 - 2019年03月31日Ti-Ni形状記憶合金において，室温組織であるマルテンサイト組織の組織形成初期の組織形成メカニズムを解明するために，初期の組織に含まれる双晶界面の界面エネルギーを第一原理計算により評価した．初期構造は体積が小さく，双晶界面エネルギーが組織の主な形態を決定する支配因子であると予測したが，界面エネルギーの大きさだけでは組織形成過程を説明できず，弾性歪エネルギーも考慮する必要があった．したがって初期組織の構造決定は比較的大きなスケールで生じていることが示唆された．
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 神戸大学, 2014年04月01日 - 2017年03月31日, 研究代表者部分還元されたTiO2-x(x~0.1:マグネリ相)はTiO2層とTi2O3層が規則的に配列した自然超格子である．電気特性を変化させずに熱伝導率を低下させるため4価のZrとSnの添加を試みた．Zrは期待通り固溶したが，Snは固溶しなかった．しかしながらZrを固溶させることで熱伝導率はそれほど低下せず，電気的な特性が劣化する結果となり熱電特性を改善することはできなかった．競争的資金
- 科学研究費補助金／挑戦的萌芽研究, 2012年04月 - 2013年03月, 研究代表者競争的資金
- 科学研究費補助金／挑戦的萌芽研究, 2011年04月 - 2012年03月, 研究代表者競争的資金
- 科学研究費補助金／基盤研究(B), 2009年04月 - 2012年03月, 研究代表者競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 挑戦的萌芽研究, 神戸大学, 2012年 - 2012年ニッケル基超合金単結晶合金中にはデンドライト境界に幾何的に要求される転位が存在する.本研究ではクリープ変形におよぼす亜粒界の空間的分布の影響を明らかにした.結晶成長方向(亜粒界伸張方向)に平行,および垂直な方向へ圧縮応力を加えたクリープ試験では,平行方向のクリープの強度は非常に大きく初期クリープ歪も小さかった. また,亜粒界を内部に含まないマイクロ試験片を用いる高温低応力クリープ変形試験の試験装置を開発した.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 挑戦的萌芽研究, 神戸大学, 2011年 - 2011年これまでのサーモリフレクタンス法による熱拡散率の測定では点,または面光源で加熱・試料温度の検出を行う方法を取ってきた.この方法は熱物性顕微鏡で一般的な方法であり,試料各部の熱拡散率の測定には適した方法である.本研究では,周期加熱レーザーを直線形状とすることで試料内の伝熱方向を限定するとともに熱波の減衰を抑える工夫をした.これにより周期加熱レーザーの変調周波数を高くすること,および光源から遠く離れた場所まで熱波の伝播を測定することが可能となり,熱拡散率の変化に対する分解能が向上した.さらに熱の伝達方向を制限することで異方性材料における熱拡散率の異方性を測定することも可能となった.現在のところ,粒界の熱抵抗の測定が十分できているとは言い難いが,測定のノウハウの蓄積が進んでおり,粒界の性格の違いによる熱抵抗の測定も可能なレベルに達しつつある.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 2009年 - 2011年本研究では,シアー構造を持つ欠陥の導入によって電気伝導を示すようになることが報告されている酸化物半導体(具体的には酸素欠損型TiO2)について,電気伝導特性,熱伝導性の詳細を調べることで導電性の面欠陥を持つ材料を熱電材料として利用する可能性を明らかにした. 酸素欠損型TiO2においてZTの最高値として0. 12を得ることができた.これは通常の方法で焼結した酸化物としては非常に高い性能である.この高いZT値はシアー構造部で熱フォノンが強く散乱されていることによっていることが明らかとなり,熱フォノンの散乱源を熱処理という簡便な方法で大量に導入することが可能であることが示された.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究(スタートアップ), 若手研究(スタートアップ), 京都大学, 2008年 - 2009年Ru_2Si_3とMn_4Si_7を結ぶ広い固溶領域にわたってチムニーラダー化合物Ru_<1-x>Mn_xSi_yが安定に存在することを明らかにした.一方向凝固を行うと,組成の異なる多数のチムニーラダー相が凝固方向に伸張した組織が得られ,チムニーラダー相界面では,金属(Ru+Mn)副格子は連続的であるが,Si副格子の周期のみが不連続であることがわかった.異相界面に垂直な方向の電気特性は異相界面密度に依存しないが,格子熱伝導率は界面密度の増加とともに減少し,熱電無次元性能指数は増大した.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 萌芽研究, 萌芽研究, 京都大学, 2008年 - 2008年ディスプロポーショネーションの材料科学とその工学的応用地球環境保全のためCO_2ガス排出量の削減に向け多くの取り組みがなされる中,自動車駆動電源としての水素エネルギーが注目されている.実用的には水素をより多く吸蔵する合金が必要であり,Mg系合金に研究が集中している.Mg系合金では,La-Ni系合金とハイブリッドな水素吸蔵合金を作製すると不均化反応が抑制でき可逆的水素吸蔵放出量を維持できたり,遷移金属との積層体で一連の不均化反応を利用して可逆的水素吸蔵放出量や水素化反応速度を増加させ,水素の放出温度を本質的に低下させる試みがなされていたりと,不均化反応が重要な役割を果たすことが明らかになりつつある.本研究では,不均化反応を促進あるいは抑制する因子を実験的,理論的に探求し,不均化反応を積極的に工学的に応用する方策を見出すことを目的とした.特に,純Mgの水素放出温度に及ぼす応力効果,RE-Ni-Mg(RE:希土類金属)系におけるハイブリッド化合物の不均化反応抑制機構を調べた.純Mgはその水素化物の解離温度が350度と高いが,解離時に応力が加わると解離温度が低くなるとの仮説のものと,熱力学的に解離温度-応力の関係を導き,これを実証した.実証では,計算に基づいて4GPaの応力下,270度で水素化物の解離を行わせ,X線回折により純Mgの体積分率が大きく増加することを見出した.RE-Ni-Mg系ハイブリッド化合物では,REとしてCeを添加するほど不均化反応が促進され,Niの代わりにCoを添加するほど不均化反応が抑制されることを明らかにした.不均化反応の促進,抑制は水素化物の生成エンタルピーの変化により熱力学的に説明でき,ハイブリッド化合物の電池としての応用上,重要な知見が得られた.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 基盤研究(A), 京都大学, 2006年 - 2008年Re, Ruのシリサイドに注目して, これらシリサイドのシリコン副格子(サブラティス)の配列の多様性に基づいた特異な微細組織を制御して, その特性改善および新たな物質探索, 特性向上の指導原理の確立を目指した.「金属副格子を一定に保つことによって電気伝導を低減することなく, Si副格子のナノ・スケール変調から生じる相界面により熱伝導を低減する」サブラティス・エンジニアリングがこれらの目的に有用であることを明らかにした.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 萌芽研究, 萌芽研究, 京都大学, 2007年 - 2007年全固体リチウム2次電池のイオニクス界面ナノ構造設計リチウム2次電池は,高作動電圧,高エネルギー密度から,小型で軽量な電池を構成でき,モバイル機器の駆動電源として使用されているが,一般に,電解質は可燃性の有機電解液で,液漏れ,発火の危険性があり,安全性の確保が大きな課題である.そのため,本質的な安全性の改善を目指して,可燃性の有機電解液を不燃性の固体電解質に置換する全固体リチウム2次電池の研究開発が進められている.電池の起電反応は活物質と電解質の界面で生じることを考えると,界面特性制御も視野に入れた正極/電解質/負極の材料の選定は非常に重要である.本研究では,正極としてLiCoO_2,固体電解質としてLLT((Li,La)TiO_3)を取り上げ,正極/電解質界面に的を絞って,この界面に電気化学的活性を持続的に付与するための条件を界面のナノ構造制御の観点から明らかにすることを目的とした.固体電解質LLTに正極LiCoO_2を貼付して電気化学特性を測定すると,界面構造の相違によりサイクル特性が大きく異なる.すなわち,LLTをへき開し正極を貼付したもの(へき開材)は,へき開後,機械研磨を経て正極を貼付したもの(機械研磨材)よりもはるかにサイクル特性が悪く,前者の充放電の過電圧はサイクル毎に変化するのに対し,後者のそれはサイクル数に依存しない.これは,へき開材ではLLTにLiCoO_2が直接接しているのに対し,機械研磨材では界面のところどころに島状にLLTの非晶質層がナノスケールで形成されてLLT非晶質層が,充放電に伴う正極の収縮・膨張により界面に生じる応力を緩和し割れを防止する役割を果たすためである.そのため,電気化学サイクル後には,へき開材では正極/電解質界面に沿って割れが発生するのに対し,機械研磨材では全く割れが発生しない.LLT単結晶についても同様の結果を得,{110}を最も持続的な電気化学特性を与える表面方位として決定した.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 静岡大学, 2005年 - 2007年対人援助(心理臨床・ヒューマンケア)の倫理と法、その理論と教育プログラム開発本研究は、臨床人間学や生命倫理学、応用倫理学での研究実績をふまえ、心理臨床家の教育にたずさわるスタッフと社会福祉、少年法、刑事法等の専門家とが共同して、「援助・支援の倫理学」を構築し、「援助専門職のための倫理と法」教育の充実にむけた実践的な教育プログラムの開発をめざすものである。その際、ケアの国際比較を通してわが国の文化的、歴史的風土に合致した援助のあり方を探究しながら、そのための教育システムを構築することが重要である。 平成17年度から平成18年度にかけて、諸外国の視察調査を行うと同時に、各年度に、地域の対人援助職関係者および法曹関係者を招いた講演会を行い、平成18年度には、こうした問題についての市民啓発活動として、公開講座「対人援助の倫理と法」を行った。また、教科書『ケースブック心理臨床の倫理と法』出版を目指した活動として、平成17年度から始めた大学院臨床人間科学専攻の総合科目「対人援助の倫理と法」において、具体的なケースを取り上げてディスカッションを重ね、平成18年度の講義により『講義の記録及びレジュメ集』を作成、平成19年度後期の講義でもそれを活用し、内容を練り上げてきた。そして、平成19年度には、公開シンポジウムを開催して、これまでの研究成果を踏まえて、地域の関係者の皆さんとの対話を試みた。ここでのディスカッションでも、対人援助とりわけ心理臨床の分野において、倫理的・法的対応への取り組みがきわめて切実であることが改めて明らかになった。当初計画していた『ケースブック心理臨床における倫理と法』の刊行は、研究年度内には実現できなかったが、もうほぼ完成に近づいており、近刊予定である。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 萌芽研究, 萌芽研究, 京都大学, 2006年 - 2006年分子キラリティー識別のナノ電子回折法物体には鏡像関係にあり,互いに重ね合わすことができないものが存在する.右手と左手はその一例で,キラルな物体あるいは対掌体,鏡像異性体と呼ばれる.鏡像異性体は,それぞれ単独に存在する時には物理的、化学的性質に差はないが,生体系は基本的に不斉環境にあるため鏡像異性体間で生理活性が異なる場合が多く,医薬品,食品などではこの区別,識別は大変重要である.本研究では,最近,考案・開発したナノ結晶にも応用できる結晶のキラリティー識別のための電子回折法を拡張,発展させて,分子のキラリティー識別を可能にする新規な方法の開発の可能性を検証した.第1ボルン近似を使ったマルチスライス法のアルゴリズムにより回折図形の計算を行った.分子における並進対称性の欠如のため,各スライス毎に回折角に関するピクセルを切って連続的な波数ベクトルにっいてマルチスライス計算を行った.分子には座標軸の取り方に任意性があるが,点群C_<2n>に属するシスチン(C_2対称),DMP323化合物(C_2対称),BphC酵素(C_4対称)で最も対称性の高いC_n軸である2回軸をz軸として取ると,電子線の入射方向をz軸に垂直にセットすれば,振幅は等しく位相が異なる分子構造因子を持つ回折線が非対称に現れ,右手系分子と左手系分子で強度の非対称性が反対称となるため,分子のキラリティー識別が可能であることが分かった.分子としてキラリティーを持ちうる10点群のうち,8点群は2回軸を持つため,同様に2回軸に垂直に電子線を入射させれば,強度の非対称性から分子のキラリティー識別が可能であることが分かった.2回軸を持たない点群C_1,C<2n+1>に属する分子では,本方法でのキラリティー識別は困難である.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 2003年 - 2006年Ni基超合金の弾性歪測定によるタービン翼寿命予測クリープ変形を考慮に入れた弾性歪エネルギーの計算をするにあたりこれまでに報告されている実験事実を踏まえ,「クリープ転位が移動するのはγ相内のみでありγ'相内に転位は進入しない」,「[001]引張応力に対して,全ての<101>/{111}すべり系が等価に活動することでクリープ変形が進行する」の2つを仮定した.加えて計算の単純化のために「全てのクリープ変形は転位の移動によって生じた塑性歪である」「ラフト構造は理想的なγ,γ'相の平板の積み重なりである」の2つの仮定を導入した.このような固有歪を持つγ相をγ'相と(クリープ転位を界面に残した状態で)貼り合わせることで格子定数ミスフィットとクリープ歪の両者が存在するときのγ,γ'両相中の平均的な内部応力状態を再現することができる.内部応力状態の計算には完全なラメラ構造を考えた.この構造には周期境界条件を適用し,かつ表面に垂直な応力成分は0に固定した.適当なクリープ変形歪の値に対して,結晶軸方向は固定した状態でラメラ面の面法線方向を変化させ弾性歪エネルギーを計算した. クリープ変形歪が0%の場合,ラメラ法線方向が<100>方向で弾性歪エネルギーが最低になり,外部応力が無い場合はいわゆるcuboidal組織が安定であることが確認された.γ相のクリープ変形歪が0.2,0.4%と大きくなっていくと,ラメラ法線方向が[001]方向の弾性歪エネルギーが急速に低下していくのに対して,[100]方向の弾性歪エネルギーは大きくなる.これは(001)ラフトが弾性的に安定化されていることを示しており,弾塑性論に基くラフト化の機構に関する従来からの報告と一致するものである.しかしながらγ相のクリープ変形歪が0.4%より大きい値(0.6,0.8%)となると,ラメラ法線方向が[001]方向では弾性エネルギーが極大値をとるようになり,[111]方向に大きく傾いた方向で最小値をとるようになる.つまり(001)ラフト構造は弾性的に不安定なものとなることが明らかとなった.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 萌芽研究, 萌芽研究, 京都大学, 2005年 - 2005年空孔規則相シリサイド半導体の構造物性組成幅がほとんどない化合物であるラインコンパウンドには,組成が古典的な化学量論に従わず構成元素比が整数でないものが多数存在する.このようなラインコンパウンドの基本的構造はほとんど既知であるが,実際には基本構造に多量の構造的原子空孔が組み込まれた空孔規則相として存在することが多い.特異な構造ゆえにラインコンパウンド空孔規則相には,その基本構造では考えられない高電気伝導度や低熱伝導率などの特異な物性を示すものがしばしば存在する.最近,我々は新たな熱電変換材料を探索する中,ReSi_<2-X>(X=0.25)やBa_8Ge_<46-X>(X=3)がこのような特異な物性を示すラインコンパウンド空孔規則相であることを発見し,本研究では,構造,特に「空孔規則構造」と「構造と物性の強相関」に関する系統的理解を目指して研究を行った.ReSi_<2-X>では,Reとの価電子数の多寡により空孔濃度を増減させることができ,その結果インコメンシュレート相が形成されるが,合金元素量増加に伴いインコメンシュレート構造は,シアー構造からアダプティブ構造へと変化する.この変化がおきる合金組成は合金元素に依存し,Moなどでは少ない添加量でこの変化が起こるものの,Ru, Fe, Cr, Nbなどでは固溶限ぎりぎりまでシアー構造が安定となる.熱電特性は概して,シアー構造を取る場合に低く,アダプティブ構造を取る場合に高い.たとえば,2%程度の合金添加でアダプティブ構造が形成されるMo添加の場合,[001]方向で得られた無次元性能指数は800KでZT=0.85(n型)であり,2元系Reシリサイドをはるかに凌駕する.添加量としては,シアー構造からアダプティブ構造へ変化するぎりぎりの組成で最も性能が良く,それ以上の添加ではかえって特性を悪くする.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 京都大学, 2004年 - 2005年新規なキラリティー,ポラリティー識別のナノ電子回折法の開発と材料工学への応用結晶に中心対称がなければはポラリティー,キラリティーが存在する.ポラリティーのある結晶では一般に正負の方向で物理的,化学的性質が異なり,電気伝導や結晶成長挙動に差が生じ,キラリティーのある結晶では鏡像異性体で生理活性が異なり,その識別は材料工学の立場から非常に重要である.本研究では,ポラリティー,キラリティー識別のための新しいナノ・スケール電子回折法の学理を確立し,より簡便にこの識別ができる条件を理論的に解明し,材料工学の立場からオプトエレクトロニクス材料や医薬品関連分子性結晶への応用を図りその実証を行うことを本研究の目的とした.1枚の電子回折図形に多数のバイフット対反射が位置に関して対称的に配列するように入射電子線の方位を選定し,多重散乱によりバイフット対反射に強度非対称を生じさせ,ポラリティー,キラリティーの識別が行えることを理論的に解明し,その技法を多くの無機結晶,有機結晶に実験的に適用した.入射電子の加速電圧が高いほど,また,試料厚さが薄い(消衰距離まで)ほどより明瞭に強度非対称が現れ,より簡便にポラリティー,キラリティーの識別ができる.異常分散効果を利用するX線回折による解析に比べ,複数の構成元素を含む必要がないため元素(例えばTe)にもこの方法が適用できる.また,試料が重元素を含む必要が無いため有機結晶にも容易に応用が可能である.有機結晶の場合,電子照射損傷が激しいため低温にまで試料を冷却する必要があるが,市販のホルダーで容易に行える.回折図形をリアルタイムでビデオ録画すると冷却なしにでも観察およびその後の解析が可能となる.また,光学的に不透明な無機結晶の多結晶体にも容易に適用ができ,キラリティーの生成確率が1:1であることを世界ではじめて明らかにした.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 静岡大学, 2002年 - 2004年金融システムの変革・不良債権問題と地域金融・企業をめぐる法・政策研究上記の研究課題に関し、法学と経済学との学際的観点からの研究活動を行い、以下の論稿を成果とし、研究成果報告書にまとめた。 1 金融システムにおける地域・中小金融 (1)金融システム改革論における地域・中小金融機関について (2)「金融再生」とリレーションシップバンキング-地域・中小金融機関問題を中心として 2 地域金融の発展と金融システムの改革 (1)地域金融をめぐる金融行政の検証、(2)足利銀行の破綻処理と地域金融の再編、(3)地域金融をめぐる理論的整理-リレバンと再生ファンド、(4)プロシクリカリティによる経済危機の加速 3 地域金融・企業をめぐる不良債権処理・資金調達と担保・執行法制の改革 (1)地域金融・中小企業金融と担保・保証、(2)不良債権回収と担保制度、(3)資金調達手段の多様化と担保・保証制度 4 不良債権・企業金融等に関わる会社法上の問題 (1)自己株式取得規制の転換、(2)敵対的企業買収防衛策としての新株予約権の発行、(3)株式の譲渡制限制度の改変、(4)新株の有利発行と取締役の第三者に対する責任、(5)株主の帳簿閲覧請求権の問題点、(6)我が国企業の海外における事業活動と法令遵守 5 日本資本主義の発展と金融危機の諸相 (1)日本資本主義の発展と金融危機の諸相
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特定領域研究, 特定領域研究, 京都大学, 2000年 - 2004年局在量子構造探求のための研究基盤の体系化本研究班では,局在電子構造の関与する複雑系についてのシミュレーションを行い,実験と密接な連携を行うことを目的としている。計算手法は主に平面波基底の第一原理擬ポテンシャル法を採用し,必要に応じて,原子軌道関数基底でのバンド計算を併用した.本年度としての成果を以下に箇条書きにする. 1)ZnOおよびMgO中のAlおよびGa溶質元素の存在状態を第一原理計算で予測した上で,本グループにてppmオーダーの不純物添加系を系統的に作製し,陽イオン空孔と不純物との相互作用を阪大グループとの共同研究での陽電子寿命測定により直接的に検証した.このようなextrinsitc要因の陽イオン空孔の生成をppmレベルで直接検証したのは世界ではじめての成果である. 2)民間企業との共同研究腕スピネル型LaCrO_3中のCr空孔の生成についての理論計算を行った.この結果は,酸化物固体燃料電池(SOFC)のセパレータの材料設計に有用である. 3)XANES/ELNES理論計算法を,米国ミズーリ大のChing教授らとの共同研究で確立し,酸化物系,窒化物系などで多くの応用例を示した. 4)ppmオーダーの不純物を添加したZnOおよびMgO系について,SPring8でのXANES実験を行い,超微量元素の定量的な状態分析技術を確立した. 5)新規リチウムイオン導電体の探索を,実験と理論計算の連携によって進めた。 これらは,すべて,特定領域の研究グループ間での密接な連携のもとに成り立っている.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 京都大学, 2002年 - 2003年新規な高性能(ZT>1)熱電変換材料―Reシリサイド熱電材料の特性は,ゼーベック係数,電気伝導度,熱伝導度をα,σ,κ,とすると,性能指数Z=α^2σ/κあるいはこれに温度Tを乗じた無次元性能指数ZTで表される.これらの値が大きいほど熱【double arrow】電気の変換効率が高く,ZT=1が実用化の目安とされている.地球環境問題でのエネルギー有効利用やエレクトロニクス産業の高機能化の観点から熱電材料に再び注目が集まっているが,ZT>1を満たす熱電材料はほとんど見つかっていない。我々は,Reシリサイドが2元系プロトタイプとしてZT=1に迫る優れた熱電特性を示すことを世界に先駆けて発見し,高密度のSi空孔を含む特異な結晶構造に着目して,価電子制御(多元化)の観点から空孔密度,インコメンシュレート相などの微細構造を制御して,実用化に耐え得るさらなる特性向上を図った.2元系では無次元性能指数は[001]方向で特に優れ,800KでZT=0.75を示す.Reとの価電子数の多寡により空孔濃度を増減させることができ,その結果インコメンシュレート相が形成されるが,合金元素量増加に伴いインコメンシュレート構造は,シアー構造からアダプティブ構造へと変化する。この変化がおきる合金組成は合金元素に依存し,Mo, W, Alなどでは少ない添加量でこの変化がおこるものの,Ru, Fe, Cr, Nbなどでは固溶限ぎりぎりまでシアー構造が安定となる.熱電特性は概して,シアー構造を取る場合に低く,アダプティブ構造を取る場合に高い.たとえば,2%程度の合金添加でアダプティブ構造が形成されるMo添加の場合,[001]方向で得られた無次元性能指数は800KでZT=0.85(n型)であり,2元系Reシリサイドをはるかに凌駕する.添加量としては,シアー構造からアダプティブ構造へ変化するぎりぎりの組成で最も性能が良く,それ以上の添加ではかえって特性を悪くする。シアー構造を取りアダプティブ構造が形成されないRu, Fe, Cr, Nbなどの添加では特性の改善は見られなかった.これに対し,SiをAlで置換すると,結晶全体としては大きな微細構造の変化はないものの,双晶境界に局所的に,アダプティブ構造が散在して形成され,[010]方向の無次元性能指数は400KでZT=1(p型)を超える高い性能を示した.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 京都大学, 2001年 - 2003年広温度域メカニカル・スペクトロスコピー測定システムの開発と応用(1)装置の開発 室温から約1000℃までの温度範囲において,10^<-5>Hzから10Hzの振動数領域で強制振動法により固体の弾性・擬弾性特性を測定できる装置を開発した.試料の寸法は太さ0.5-2mm,長さ20-50mm程度の棒状,あるいは同程度の剛性を持つ板状で,歪振幅10^<-5>ないし10^<-4>の捩り振動における応力と歪の関係(複素弾性率の実部と虚部)を測定し,弾性率と内部摩擦を求めるものである.測定はコンピュータにより自動化されており,温度を一定に保った状態で振動数を走査して測定を繰り返し,弾性率と内部摩擦を振動数の関数として求める.一定の速さの温度を変化させながら測定することも,また共振自由減衰法で内部摩擦を測定することも可能である. (2)応用 Ll_2型金属間化合物および規則合金における原子拡散による擬弾性緩和を測定し,原子ジャンプの頻度と拡散係数を求めることに成功した.また,体心立方金属中の侵入型溶質原子の拡散による緩和現象の測定を系統的に進め,理論的に予想された緩和強度と緩和時間が十分な精度で測定できることを確認した.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特別推進研究, 特別推進研究, 1999年 - 2003年放射光を用いた超臨界金属流体の静的・動的構造の解明水銀、セレンおよびアルカリ金属等の金属流体を対象としてその静的・動的構造を解明するために、第3世代大型放射光施設SPring-8を利用してX線回折、X線小角散乱およびX線非弾性散乱測定を行った。 1)高圧装置の開発:1700℃、ヘリウムガス圧縮による2000barまでの高温高圧下で放射光実験が可能な内熱型高圧容器の開発し、X線回折、X線小角散乱、X線非弾性散乱用に異なる3種類の高圧容器を製作した。国の特別認可を得て、これらをガス圧縮装置と共にSPring-8の3つのビームラインに設置した。 2)流体水銀:X線回折により、液体から気体にいたる広い密度領域において、完成度の高い構造因子S(Q)と二体分布関数g(r)を得た。その結果、密度の減少と共に、最近接原子分布の中でもより近い位置にある原子の数が選択的に減少すること、さらに配位数のゆらぎが発生することが、金属-非金属転移の誘因であることが分かった。次に、X線小角散乱により臨界散乱の観測に初めて成功すると共に、臨界密度ゆらぎの他に金属-非金属転移に付随する中距離スケールの弱い密度ゆらぎの存在することを見出した。さらに、X線非弾性散乱測定を行い、広い温度圧力領域における非弾性散乱スペクトルを得た。その結果、金属-非金属転移領域において通常の音速に比べ3倍もの速い音速が存在することを見出した。さらに、この速い音速が金属-非金属転移を引き起こすゆらぎに深く関わっていることが明らかになった。 3)流体セレン:X線回折により、液体から気体に至る広い密度範囲で完成度の高いS(Q)とg(r)を得ることができた。さらに、X線小角散乱測定を行い臨界散乱の観測に成功すると共に、半導体-金属転移に伴う弱い密度ゆらぎが存在することを見出した。 4)流体ルビジウム:新たに開発した単結晶モリブデン容器を用いることによって、液体から気体に至る広い範囲でのX線回折測定に初めて成功した。実験結果と第一原理分子動力学シミュレーションの結果を合わせ考えることにより、膨張してゆく流体ルビジウム中に、非常に速い段階で、すなわち臨界温度から遠く離れた液体金属領域において二原子分子が出現するという興味深い事実が明らかになった。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 2001年 - 2002年顕微鏡サイズ結晶に対する非接触弾性率測定装置の試作従来,単結晶弾性率の測定には最低でも数mm角の大きさの試料が必要であるとされていた.本研究では,これまで主として誘電体の弾性率測定に用いられてきたブリルアン散乱による弾性率測定に着目した.ここでは検出感度,およびコントラストを向上させることによって金属など光に対して不透明な材料においてもブリルアン散乱スペクトルを得ることを目指し,さらに顕微鏡と組み合わせることによって数十μmの大きさの領域からの散乱スペクトルをえることを目指した. 装置全体の高効率化と小型化のため,従来用いられてきたアルゴンイオンレーザーを使用せず,近年急速に性能が向上し普及してきたレーザーダイオート励起固体レーザーを採用した.このレーザーの評価を行った結果,装置体積にして1000分の1以下,必要な電源容量100分の1以下であり,特別な電源施設,水冷を必要としないにもかかわらず,アルゴンイオンレーザーと同等の光出力と十分に狭いスペクトル線幅を有していることが示された.これによってブリルアン散乱測定系全体の大きさも10分の1以下の容積にまとめることが可能となった.ブリルアン散乱光の検出においても十分な低雑音性を維持しながら,量子効率が40%と一般的なものの2〜3倍の感度を持つ光電子増倍管を採用し,弱い散乱光を高いS/N比で検出することができるようになった. このように最新のデバイスを使用することでブリルアン散乱測定系を小型かつ高感度のものとすることができた.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 京都大学, 2001年 - 2002年Ni基超合金の弾性率ミスフィット制御によるラフト化の促進ラフト組織形成に対する連続体弾性論を用いた計算はすでにNabarroらによって行われているが近似の導入方法など疑問点が多い.歪場分布の計算時に弾性率ミスフィットを考慮しない一次近似の計算では,ラフト化に伴う弾性歪エネルギーの変化はNabarroらの結果と一致し,現実のラフト構造形成の方向とも一致する.しかしながらあらわに弾性率ミスフィットを考慮し,巨視的な変形を考えた場合,この一次近似の計算が明らかに誤った計算であることが明らかとなった.この場合生成するラフト構造は必ず横ラフトであって,この形成に格子定数ミスフィットは関係せず,また,外力が圧縮,引張応力であることにも依存しない.この結果は実験結果とは一致せず,ラフト構造形成について全てを弾性論で議論することは不可能であることが初めて示された. ラフト構造の形成前にある程度の転位が導入されている可能性が高い.変形転位が元の組織のどの部分を動くことができるかを考えた場合,いわゆるγ相の縦チャネルには(通常の横ラフト形成の条件では)弾性歪の効果によってすべり変形では進入することができないことが明らかとなった.したがって,変形転位によるγ,γ'界面の弾性歪の緩和に異方性が生じることが示された. 純弾性論から導かれるラフト化の駆動力は,まさにγ,γ'相の間の弾性率ミスフィットによるものであることから,弾性率ミスフィットが大きくなるように制御することは変形転位が導入される前の極初期におけるラフト化の促進に役立つ.一方で,変形転位導入後のラフト化においては弾性率ミスフィットの大きさによる部分は小さく,ほとんどが格子定数ミスフィットの大きさによって決まる.したがって,現実のクリープ変形においてラフト化を支配しているのは格子定数ミスフィットであり,弾性率ミスフィットはそれを強調する効果として表れるものと結論付けられた.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 基盤研究(A), 京都大学, 2000年 - 2002年水素吸放出による水素吸蔵化合物の微粉化の限界-それ以上微粉化しない臨界サイズに達した化合物の物性と水素吸放出-FeTiを主たる対象として、水素吸蔵に伴う微粉化と転位導入について研究する過程で、格子欠陥あるいは格子欠陥と同様に歪を伴う第2相を導入することによって水素吸蔵材料の水素吸放出特性を改良できることを見出した。この成果を積極的に応用し、容易に水素を吸収するが放出しない化合物と合金の水素吸放出特性を改良することを試みるに至った。 水素吸放出特性を改善するための組織変化を、格子欠陥の導入のみならず水素吸蔵合金を複相化することによってもたらすことも可能である。Ti-22Al-27Nb(at.%)合金は、bcc相(あるいはその規則相)単相あるいはこれらの相と斜方晶O相の2相組織に作り込むことができる。この合金のbeta-to-gamma水素化物遷移は、O相の存在によって容易になると共に、同遷移に可逆性を持たせることができる。beta相とO相の整合歪がこのような効果をもたらしていると考えられる。同様の効果を、Ti-22Al-27Nb(at.%)合金を5-10%程度圧延し、<111>ラセン転位のアレイを導入することによって得ることもできる。この場合、ラセン転位の歪場がbeta相とO相の整合歪と同じ役割を果すと考えられる。 Ti-22Al-27Nb(at.%)合金において成功した熱処理あるいは加工による組織制御による水素吸放出特性の改良法を他のさらに実用性の高い水素吸蔵合金に適用することを考え、容易に水素を吸収するが放出しないMg-Ca-Ni系合金の水素吸放出特性を研究した。しかし、現在のところ、この合金系にTi-22Al-27Nb(at.%)合金で得たと同様の成果を得るには至っていない。今後更なる研究が必要である。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 京都大学, 1999年 - 2000年ニッケル基L1_2型金属間化合物における原子拡散のメカニズムNi_3Al,Ni_3GaおよびNi_3Geの熱力学的性質を種々の実験により調べ,得られた結果に基づいて点欠陥の濃度を評価し,拡散のミクロなメカニズムを考察した.まずNi_3Alについては,Alの一部をFeで置換したNi_3(Al,Fe)の規則-不規則転移温度を電気抵抗測定により決定し,Fe濃度をゼロに外挿してNi_3Alの仮想的な規則-不規則転移温度を1721±34Kと評価した.この値は以前に熱力学的活量の実験データとMonte-Carloシミュレーションの結果から得た値(1680-1740K)と合致している.Ni_3Alにおける拡散はNi,Alいずれも主にNi原子の副格子内の空孔機構によるとするモデル(α副格子空孔機構)を以前提案し,NiとAlの拡散係数の温度依存性・組成依存性はこの機構により説明できることを示した.その議論においては有効相互作用エネルギーの値が重要な位置を占めるが,今回求めた転移温度の値はそれと物理的意味において等価であり,拡散機構の妥当性が裏づけられた.Ni_3GaおよびNi_3Geについては,固体電解質を用いた起電力法により成分元素の熱力学的活量を測定した.Ni_3Gaについては,活量の組成依存性から原子間相互作用エネルギーの値が0.101±0.002eVと求められた.この値に基づいて点欠陥の濃度を理論的に評価し,拡散機構を考察した.これまで得られているトレーサー拡散や化学拡散のデータはα副格子空孔機構で首尾一貫して説明できる.Ni_3Geについては今回行った活量測定の方法に原理的な問題があることがわかった.それを解決するにはNi-Ge-O三元系の状態図の詳細を明らかにする必要があり,今後の課題である.相互作用エネルギーの値を実験から得ることはできなかったが,0.15eV程度と仮定すると,この物質における拡散も他の二つの化合物と同様にα副格子空孔機構で説明することは可能である.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 京都大学, 1997年 - 1998年遷移金属シリサイドの結晶格子内原子変位と方向性結合まず初めにC11_b,C40,C54構造を有する遷移金属ダイシリサイドTMSi_2について弾性率測定を行った.弾性率は原子間距離に依存する弾性エネルギー変化と結合角に依存する弾性エネルギー変化の関数として表すことができる.この表式を用いて実測値を再現できるように原子間距離に依存する項と結合角に依存する項の大きさを決定した.これによると,結合の方向性はC11_b構造を有する物質で最も強いことが明らかとなった.C40構造を有する物質はいずれもC11_bよりも弱い結合の方向性を示すが,4つの物質の内,CrSi_2とVSi_2は結合の方向性が比較的強い物質,NbSi_2とTaSi_2は方向性が弱い物質と分類されることが示された.C54構造を有するTiSi_2における結合の方向性は,C40構造の2つのグループの中間に位置するものであった. 次いでそれぞれの物質に対してX線回折測定を行った.構造解析の結果,結晶格子内におけるSi原子位置がデータブック集に掲載されている値から僅かながらシフトしていることが明らかになった.このSi原子位置のシフト量は結晶格子が大きくなるとともに大きくなることから,結晶格子の膨張によってもSi-Si原子間があまり広がらないようになっていると考えられる.X線回折強度からマキシマムエントロピー法によって再構成した電子密度分布ではSi原子のシフトによって近づいたSi-Si原子間に過剰な電子の集積が観察され,この原子間に強い共有結合が生じていることが示された.よって構造解析によって示されたSi原子のシフトはTM-SiとSi-Si間の原子間結合の強さの違いによって生じたものと考えられる.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 京都大学, 1996年 - 1997年L1_2型金属間化合物中の点欠陥の性質と拡散機構L1_2型規則格子構造をとるA_3B金属間化合物Ni_3Al,Ni_3Ga,Ni_3Geについて,点欠陥の性質を実験と計算により調べ,同時にトレーサー実験および相互拡散実験により拡散係数を測定した.その結果に基づいて,これらの物質における拡散機構を考察した. 1.Ni_3Al中の原子空孔と置換型欠陥に関する原子レベルシミュレーションを行った.従来用いられていた相互作用ポテンシャルを最近の信頼性の高い種々の物性の実験値をよく再現するように改良し,それを用いて点欠陥の形成エネルギーや移動の活性化エネルギー等を求めた. 2.Ni_3Ga中の空孔形成エネルギーを陽電子消滅実験により求めた.形成エネルギーは1.7から1.8eVの範囲にあり,Ga濃度の上昇とともに低下する傾向がある. 3.Ni_3GaとNi_3Geの構成元素のトレーサー拡散係数を広い温度範囲にわたって測定した.両化合物におけるNiの拡散の速さはNi_3Al中のNiと同程度である.Ni_3Ga中のGaの拡散係数はNiの約1/2,Ni_3Ge中のGeの拡散係数はNiの1/100以下である. 4.三種の化合物について,単相の拡散対を用いて化学拡散係数を測定した.科学拡散係数は化合物A_3Bの成分Bの濃度に正に依存し,その依存性の強さはNi_3AlとNi_3Gaでは同程度,Ni_3Geではそれより著しい. 5.化学拡散における熱力学因子をペア相互作用熱力学モデルに基づいて定式化した.これをNi_3Alの活量データに適用し,その結果を用いてNi_3Al中のAlの拡散係数を評価した.温度1400Kにおいて,Alの拡散係数はNiの拡散係数の約1/3である. 6.実験で明らかになった拡散挙動を説明するモデルとして,A,B両原子種とも長距離拡散はA原子の副格子上で空孔機構によりおこるというモデルを提案した.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 奨励研究(A), 奨励研究(A), 京都大学, 1996年 - 1996年金属シリサイドの弾性特性とその温度依存性本研究では純Si,CoSi_2,WSi_2,VSi_2,MoSi_2,TiSi_2の弾性率の測定を行う予定であったが,時間的な制約からMoSi_2(Cll_b)およびTiSi_2(C54)の単結晶弾性定数の測定を4K〜1373Kの温度範囲で行った.これらの遷移金属シリサイドの弾性的性質に共通することは,ポアソン比が0.2以下と非常に小さいことであり,これは格子内部における結合の方向性が強いことを示唆している. 一方,これら遷移金属シリサイドを構成する機何的な原子配列の類似性に着目し,全ての独立な弾性定数を,各種変形に対応した最近接原子間距離の変化と結合角の変化の2つのパラメータで表す試みを行った.その結果,Cll_b,C40,C54と異なった結晶構造をとる遷移金属シリサイドの弾性的性質が,その独立な弾性定数の個数(それぞれ6個,5個,9個)によらず,すべての結晶構造に共通な2つのパラメータで良く記述されることが明らかとなった.このことは,これらの物質の弾性異方性の違いがほとんど内部の原子配列の違い(原子層間のスタッキングの違い)に依っており,原子種の違いによる原子間結合の強さ,方向性の違いによる効果は極わずかなものであることを示している. またこの解析の結果,弾性率の温度変化は結合角に依存する部分の軟化が大きく,熱振動による原子位置のボケが大きく温度変化に寄与していることが明らかとなった. 以上の結果は1997年4月に開催される「高温における金属間化合物に関する国際会議」で発表されるとともに投稿論文としてまとめられる予定である.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 重点領域研究, 京都大学, 1994年 - 1994年高温下における金属間化合物の弾性挙動1.測定精度の向上 直方体共振法による弾性率測定では、コンピュータによる共振周波数の計算精度と試料を直方体に整形する際の理想的な直方体形状からのずれの2点が測定精度全体の大きな割合を占めている。近年のコンピュータの著しい発達により、高精度の計算を短時間で行うことができるようになり、試料の整形のずれが大きな誤差の要因となっていた。今回新たに購入した研磨機とゴニオメータとを組み合わせて用いることによって、従来の方法より簡単に高精度の試料を作成することが可能となった。その結果、理論的に計算された共振周波数と実測値はほとんど一致するようになった。また、同一組成の試料を2個用意し、それぞれ独立に弾性率の測定を行った結果、誤差の大きいものでも約1%程度と、数mm角の試料から非常に高精度の弾性率測定が行われていることが確かめられた。 2.高温弾性特性の測定 上記のように本方法における弾性率の測定精度を確認した後、Ni3Geに対して弾性率の温度依存性の測定を行った。本金属間化合物は、以前の測定において弾性異方性の温度変化に異常が見られた系である。精度の高い今回の測定においても同様の異常が見られ、さらにその異常の観察される温度が組成によって変化するという新たな知見を得ることができた。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 奨励研究(A), 奨励研究(A), 京都大学, 1994年 - 1994年直方体共振法による低対称性物質の弾性率測定1.振動モードの測定 共振時の直方体試料の両端点における変位を直接測定する装置を新たに設計、製作した。この新しい原理に基づく装置を用いて、すでに数値解析により変位の対称性が分かっている試料に対して実験的に変位の対称性の測定を行った結果、両者は一致し本装置によって試料の両端点における変位の対称性、すなわち振動モードの決定を実験的に行うことができることを確認した。 2.Ti_3Alの弾性率測定 本方法による振動モードの決定によって、従来は直方体共振法のみによってはその測定が実質的に不可能であるとされてきた六方晶の弾性率測定が可能となった。Ti_3Alは次世代高温構造材料として期待されている物質であり、その弾性率の値を多くの研究者が必要としているにも拘わらず未だその測定がなされていなかった六方晶の物質である。本試料の直方体への整形には新たに購入したダイアモンド噴霧器を用いることによって整形精度を高める工夫を行った。この物質に対して本方法による弾性率の測定を試みた結果、世界で初めてこの物質の弾性率の値を決定することができた。求められた弾性異方性は純チタンのそれに比較的近く、特に際だった特徴は見ることができなかったが、ポアソン比は比較的小さな値であった。これは金属間化合物の結合の方向性を反映しているものと思われる。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 重点領域研究, 京都大学, 1993年 - 1993年金属間化合物の非化学量論性と弾性特性液体ヘリウム温度における弾性率測定装置の製作 液体ヘリウム温度での弾性率を効率良く測定するため、温度変化および試料交換が容易な連続フロー型クライオスタットCF-1200(オックスフォード・インストゥルメンツ社製)を設備備品として購入した。また、このクライオスタットに合わせて、試料セルを新たに設計、製作した。現在、京都大学極低温センターのヘリウム液化機の運転が停止しているため十分なテストが行えていないが、いくつかの金属間化合物の極低温における弾性率の値が明らかになりつつある。 非化学量論性と弾性特性との関連 いくつかの第3元素を添加したNi_3(Al,X)について弾性率測定を行った。組成による違いを議論する前に、同一組成の試料を用いて直方体共振法の測定精度について検討を行った。その結果、ほとんどの測定値は0.5%以内のばらつきの範囲に入っていることが分かった。特にC_<44>については誤差のほとんどが密度の誤差から生じており、密度が正しく測定されれば0.1%程度の誤差しか生じないことが明かとなった。他の弾性率については密度の他に試料の直方体からの僅かなずれが誤差の要因であった。これについても、さらに正確な直方体形状に試料を加工することによって精度の向上が期待できる。 組成の違いによる弾性率の違いは極く小さなものであるようで、残念ながら今回の測定では上記の測定誤差のなかに入ってしまい、系統的な結論を出すには至らなかった。X線回折による格子定数の測定などによって密度を正確に導きだせば、上記の測定誤差をかなり小さくすることが可能である。非化学量論性と弾性特性との関連を明らかにするためには、今後このような点も考慮に入れて、さらに正確な測定を行う必要がある。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 重点領域研究, 京都大学, 1992年 - 1992年金属間化合物の高温弾性特性1000℃近傍までの高温における単結晶の弾性定数測定装置を製作し、種々の金属間化合物について測定を行った。用いる試料は、一辺が2mm程度の直方体であり、種々の固有振動を励起し、その共振振動数の値から弾性定数をもとめる。振動の励起と検出には圧電素子をトランスデューサーとして使用する。常温近傍の測定は、圧電素子と試料が直接接触する配置で行うが、高温測定の場合には、アルミナ・ロッドを振動伝達棒として用い、その末端近傍に圧電素子を接着した。この方式では、共振スペクトルが振動伝達棒の共振の影響を受けるため、試料自体の共振振動を弁別するのに熟練を要し、解析に時間がかかるが、圧電素子自体は加熱されないため、広範な温度域での測定が可能となる。 立方晶の場合、独立な弾性定数はC_<11>、C_<12>、C_<44>であるが、共振スペクトルから弾性定数をもとめる際には、C_<44>とポアソン比ν、異方性因子Aを変数としてえらび、あらかじめ、νとAの種々の組合せについて期待されるスペクトルを計算しておき、実測スペクトルをこれらと比較して近似的な値をもとめ、内挿により正確な値を決定した。 上記の装置および解析方式により、Ni基のLl_2型化合物i_3X(X=Mu,Fe,Al,Ga,Ge,Si)について、80K〜1200Kにおける弾性定数をもとめた。これらの化合物の弾性的性質は、確子定数の大きさと関連があること、Ni_3Geの弾性異方性Aは温度の上昇とともに低下するが、400℃近傍で最小値を示したのち増加すること、など興味ある結果が得られた。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 奨励研究(A), 奨励研究(A), 京都大学, 1992年 - 1992年メゾスコピックスケールの不均一組織による弾性の変化の解明
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 試験研究(B), 試験研究(B), 京都大学, 1991年 - 1992年微小試片による弾性定数測定装置の試作弾性定数は物質の力学的性質を表す基本量であるにもかかわらず、試料作製の困難さのため十分なデータが揃えられていない。とくに新素材と呼ばれる物質に対しての測定はほとんど行われておらず種々の力学的性質の研究の妨げとなっている。本研究ではそのような物質に対しても容易に試料を作製することができる微小試片(2〜3mm)を用いて弾性率が測定可能な「直方体共振法」の測定装置を試作し、その有用性を確かめるとともに、測定法のいわばソフトウェアに属する部分の改良に取り組んだ。 その結果、本方法があまり普及していない大きな理由である「共振スペクトルの解析の困難」に対して立方晶に対して有効な解析法を開発することに成功し、パーソナルコンピュータでの解析を可能なものにした。また、液体窒素温度から1000℃まで共振周波数を測定できる装置の試作を行い、従来よりその必要性が指摘されていながら測定されていなかった、金属間化合物の低温から高温までの弾性率の測定を行った。さらに、低対称結晶の複雑な共振スペクトルに対する解析を可能にするため、解析の際に最も重要かつ困難である共振周波数それぞれに対する振動形態を検出用トランスデューサを2個用いることによって実験的に同定する方法を考案、その装置の試作を行った。その結果、圧電素子の保持方法などの問題があるが、その問題を解決すれば十分実用になる測定を行うことができることが確認された。これは弾性率決定を自動化できる可能性を示しており、本測定法の普及および信頼性の向上に大きく寄与するものである。
- Elastic properties of crystal lattice競争的資金
研究シーズ
■ 研究シーズ- ナノ・メゾスケール解析による材料の力学特性の解明シーズカテゴリ：ナノテク・材料, エネルギー研究キーワード：材料物性, 微細組織解析, 結晶塑性, 耐熱材料研究の背景と目的：米粒ほどの材料も明石海峡大橋を支える材料も、全ての材料の力学特性は化学組成は同じでもナノ・メゾスケールの構造によって大きく変化します。どのような設計指針でその構造を作れば良いのか、理想的な構造を作るためにはどのような方策があるのかを試料作製からX線回折、電子顕微鏡を用いたナノ・メゾ構造の直接観察、種々の力学試験などを駆使することで明らかにし、望む材料特性を得るための手法の確立を目指しています。研究内容：●耐熱金属のクリープ変形と内部組織変化の関係 耐熱材料は特徴的な内部組織で強度を保っていますが、その組織は時間とともに変化しやがて荷重を支えきれなくなります。 図に示す荷重下での内部組織変化と、X 線回折による残留応力測定、計算機シミュレーションを組み合わせることで、なぜ荷重を支えきれなくなるのかを明らかにすることができ、余寿命推定法を提案することができました。 ●ハイエントロピー材料の高強度の原因解明 近年、新たな合金設計法のハイエントロピー合金が注目され、世界中でその高強度、高延性、高靭性といった優れた力学特性の原因究明が多角的に行われています。単結晶試料を作製し、力学特性を非常に高い精度で明らかにするとともに、電気抵抗測定を組み合わせることで、通説となりつつあった構成原子の短範囲秩序形成による強化機構が働いていないことを明らかにしました。
期待される効果や応用分野：材料の内部構造を最適化することで材料特性は大きく向上します。どのような内部構造が望ましいのかを明らかにすることで、適用部所に最適な構造とはどのようなものかを知り、容易に真似のできない材料開発が可能になります。