【研究分野】構造・機能材料

【研究領域課題番号】25630299 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 磁区 / 双晶 / 電子線ホログラフィー / ローレンツ顕微鏡法 / 金属物性 / 強相関電子系 / セラミックス / 結晶工学

【研究成果の概要】

透過電子顕微鏡を用いたその場観察技術を駆使し、MnV2O4酸化物の特異な磁気微細構造を研究し、圧力を利用した磁化分布制御に関する技術基盤を構築した。従来、液体ヘリウム温度域での圧力印加は技術的に困難であったが、本研究では集束イオンビームによる微細加工と、MnV2O4とMoプレートの熱膨張差を利用した独自の手法を考案し、磁気的ドメインに対する圧力効果の検証に活用した。低温域での圧力印加は、結晶学的ドメインの一種である軌道整列ドメインの形態制御を介して、MnV2O4の磁化分布操作に有効であることを実証した。低温域のセンサー開発に対する知見も含め、工学的応用に向けた重要な情報を獲得した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】構造・機能材料

【研究領域課題番号】24686077 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 / 格子欠陥 / 自己調整組織 / ドメイン構造 / 双晶 / ひずみ適合条件 / 欠陥構造 / 結晶学

【研究成果の概要】

インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれを制御できることが明らかとなった．これらの成果によりドメイン制御による超長寿命化は，実用合金であるニチノール合金をベースにして実現可能であることが示され，制御方法の具体的指針も明らかになった．

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)

【研究分野】構造・機能材料

【研究領域課題番号】23360295 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

電子顕微鏡 / 電荷軌道整列 / 構造相転移 / ドメイン構造 / 外場 / 組織形成 / 組織制御 / 酸化物 / 相変態 / Mn酸化物 / V酸化物 / 電荷・軌道整列 / 磁区 / ドメインエンジニアリング / 界面構造 / マンガン酸化物 / バナジウム酸化物

【研究成果の概要】

マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調べた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)

【研究分野】構造・機能材料

【研究領域課題番号】20360307 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

電子線ホログラフィー / 電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 強磁性体 / 強誘電体 / 電荷整列 / 強弾性体 / 外場

【研究成果の概要】

本研究では磁場、電場、応力場の印加により際だった材料機能を発現するマルチフェロイック化合物に注目し、その特異な機能発現メカニズムや物性異常の根源を精緻な電子顕微鏡観察を通して究明した。三年間の研究期間を通して、マンガン酸化物の巨大磁気抵抗効果の発現メカニズム、電場を利用した新しいタイプのドメインスイッチング現象、更にはナノ領域の磁気定数計測技術の開発などで重要な成果を収めることができた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)