研究内容・テーマ

当研究室では、陽電子消滅法を主軸とした先端的な材料解析技術により、金属・半導体材料の微細構造を原子レベルで解明しています。

研究概要

電子の反物質である陽電子(ポジトロン)を利用することにより、材料の内部構造を原子サイズオーダで観察することができます。量子機能材料設計分野では自動車用アルミニウム合金や高強度鋼などの金属材料や、近年注目されている多種類の元素を均一に混合した高エントロピー合金や金属3Dプリンターで作製した合金などにおいて優れた特性が発現する機構を、主として陽電子を用いた実験および第一原理計算を用いたコンピュータ・シミュレーションにより解明し、新しい材料を設計するための研究を行っています。

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主な研究テーマ

当研究室における近年の主な研究テーマをご紹介します。

陽電子消滅法による格子欠陥解析のイメージ 01

陽電子消滅法による
格子欠陥解析

陽電子寿命測定・ドップラー広がり測定により、空孔型欠陥や転位等の微細構造を高感度に評価します。

第一原理計算による材料設計のイメージ 02

第一原理計算による
材料設計

第一原理計算を用いて、欠陥生成や物性予測を行い、材料設計の指針を提供します。

高エントロピー合金の微細組織イメージ 03

高エントロピー合金の
特性発現機構

高エントロピー合金における局所構造と特性の相関を解明し、材料開発につなげます。

金属3Dプリンターによる造形 04

金属3Dプリンター造形
合金の欠陥評価

AM造形材に特有の欠陥や残留応力の評価を通じて、信頼性向上に貢献します。

溶質原子が集まってクラスタを形成していく過程のイメージ 05

Al-Mg-Si系合金の
溶質クラスタ形成

時効過程における溶質クラスタ形成挙動を実験と計算の両面から解析します。

結晶中の複合欠陥と電子状態計算のイメージ 06

cBN複合欠陥の
理論計算

cBN中の複合欠陥の形成エネルギーや電子状態を計算し、物性への影響を評価します。

2025年度 研究テーマ一覧

  1. 01cBNにおける点欠陥および複合欠陥が弾性特性に及ぼす影響の第一原理計算
  2. 02Al-Mg-Cu合金における空孔-溶質原子クラスタ形成過程のモンテカルロ計算による解析
  3. 03レーザ粉末床溶融結合法により造形されたβチタン合金における格子欠陥の同定
  4. 04Al-Mg-Si合金の溶質原子クラスタ形成に及ぼす予備時効温度の影響
  5. 05銅固溶体合金における積層欠陥エネルギーの解析
  1. 01レーザー粉末床溶融結合法により造形されたTi-V合金における格子欠陥の同定
  2. 02冷間圧延を施したマルテンサイト鋼中の格子欠陥に及ぼす水素の影響
  3. 03cBNにおける複合欠陥の陽電子寿命の理論計算
  4. 04Al-Mg-Si合金の溶質クラスタ形成に及ぼすMg/Si組成比と時効温度の影響
  5. 05陽電子寿命法によるAl-Zn-Mg合金の炉冷過程中における溶質クラスタ形成挙動の解析
  6. 06第一原理計算によるCu-Ni-Si合金の弾性特性評価
  7. 07Al-Mg-Si合金の溶質原子クラスタに及ぼすCuの影響
  8. 08βTi-V合金の空孔形成エネルギーの第一原理計算