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Liu, M.*; Gong, W.; Zheng, R.*; Li, J.*; Zhang, Z.*; Gao, S.*; Ma, C.*; 辻 伸泰*
Acta Materialia, 226, p.117629_1 - 117629_13, 2022/03
One hopeful path to realize good comprehensive mechanical properties in metallic materials is to accomplish homogeneous nanocrystalline (NC) or ultrafine grained (UFG) structure with low dislocation density. In this work, high pressure torsion deformation followed by appropriate annealing was performed on 316 stainless steel (SS). For the first time, we successfully obtained NC/UFG 316 SS having uniform microstructures with various average grain sizes ranging from 46 nm to 2.54 
m and low dislocation densities. Among the series, an un-precedentedly high yield strength (2.34 GPa) was achieved at the smallest grain size of 46 nm, in which dislocation scarcity induced hardening accounting for 57% of the strength. On the other hand, exceptional strength-ductility synergy with high yield strength (900 MPa) and large uniform elongation (27%) was obtained in the fully recrystallized specimen having the grain size of 0.38 m. The high yield stress and scarcity of dislocation sources in recrystallized UFGs activated stacking faults and deformation twins nucleating from grain boundaries during straining, and their interaction with dislocations allowed for sustainable strain hardening, which also agreed with the plaston concept recently proposed. The multiple deformation modes activated, together with the effective strengthening mechanisms, were responsible for the outstanding comprehensive mechanical performance of the material.
Wei, D.*; Wang, L.*; Zhang, Y.*; Gong, W.; 都留 智仁; Lobzenko, I.; Jiang, J.*; Harjo, S.; 川崎 卓郎; Bae, J. W.*; et al.
Acta Materialia, 225, p.117571_1 - 117571_16, 2022/02
Recently-developed high-entropy alloys (HEAs) containing multiple principal metallic elements have ex-tended the compositional space of solid solutions and the range of their mechanical properties. Here we show that the realm of possibilities can be further expanded through substituting the constituent metals with metalloids, which are desirable for tailoring strength/ductility because they have chemical interactions and atomic sizes distinctly different from the host metallic elements. Specifically, the metalloid substitution increases local lattice distortion and short-range chemical inhomogeneities to elevate strength, and in the meantime reduces the stacking fault energy to discourage dynamic recovery and encourage defect accumulation via partial-dislocation-mediated activities. These impart potent dislocation storage to improve the strain hardening capability, which is essential for sustaining large tensile elongation. As such, metalloid substitution into HEAs evades the normally expected strength-ductility trade-off, enabling an unusual synergy of high tensile strength and extraordinary ductility for these single-phase solid solutions.
Kong, L.*; Gong, J.*; Hu, Q.*; Capitani, F.*; Celeste, A.*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; Li, N.*; Yang, W.*; Liu, G.*; et al.
Advanced Functional Materials, 31(9), p.2009131_1 - 2009131_12, 2021/02
被引用回数：1 パーセンタイル：24.67(Chemistry, Multidisciplinary)有機-無機ハロゲン化物ペロブスカイトは非常に柔らかいために、圧力などの外部刺激により格子定数を容易に変化させることができ、有用な光電特性を引き出すのに有効である。一方でこの特性は、多少の加圧でも、格子を歪ませてしまい、光と物質の相互作用を弱め、それによる性能の低下を引き起こす。そこで本研究では、代表的な物質であるヨウ化メチルアンモニウム鉛に対して圧力効果および同位体効果を調べ、それらが格子歪を抑制することが分かった。このことは、それらが、これまで得られなかったような光学的,機械的特性を持つ物質を得る手段として有効であることを示している。
AsXie, T.*; Wei, Y.*; Gong, D.*; Fennell, T.*; Stuhr, U.*; 梶本 亮一; 池内 和彦*; Li, S.*; Hu, J.*; Luo, H.*
Physical Review Letters, 120(26), p.267003_1 - 267003_7, 2018/06
被引用回数：19 パーセンタイル：84.48(Physics, Multidisciplinary)We report an inelastic neutron scattering study on the spin resonance in the bilayer iron-based superconductor CaKFe
As. In contrast to its quasi-two-dimensional electron structure, three strongly 
-dependent modes of spin resonance are found below 
= 35 K. The mode energies are below and linearly scale with the total superconducting gaps summed on the nesting hole and electron pockets, essentially in agreement with the results in cuprate and heavy fermion superconductors. This observation supports the sign-reversed Cooper-pairing mechanism under multiple pairing channels and resolves the long-standing puzzles concerning the broadening and dispersive spin resonance peak in iron pnictides. More importantly, the triple resonant modes can be classified into odd and even symmetries with respect to the distance of Fe-Fe planes within the Fe-As bilayer unit. Thus, our results closely resemble those in the bilayer cuprates with nondegenerate spin excitations, suggesting that these two high- superconducting families share a common nature.
Su, Y.; 及川 健一; 篠原 武尚; 甲斐 哲也; 廣井 孝介; Harjo, S.; 川崎 卓郎; Gong, W.; Zhang, S. Y.*; Parker, J. D.*; et al.
Physics Procedia, 88, p.42 - 49, 2017/06
被引用回数：3 パーセンタイル：88.78The influences of bending deformation and subsequent subzero treatment on the martensite transformation behaviors in a metastable austenitic alloy Fe-25Ni-0.4C were investigated by the time-of-flight (TOF) neutron Bragg-edge transmission (BET) imaging method. Two-dimensional (2D) maps of martensite phase volume fractions and texture variations due to residual stress and lowering the temperature of the bent samples before and after subzero treatment were obtained by Bragg-edge spectral analysis. The obtained phase volume fractions were quantitatively compared with those determined by neutron diffraction.
T
As
(
= Co,Ni)Tam, D. M.*; Song, Y.*; Man, H.*; Cheung, S. C.*; Yin, Z.*; Lu, X.*; Wang, W.*; Frandsen, B. A.*; Liu, L.*; Gong, Z.*; et al.
Physical Review B, 95(6), p.060505_1 - 060505_6, 2017/02
被引用回数：18 パーセンタイル：75.96(Materials Science, Multidisciplinary)We use neutron diffraction and muon spin relaxation to study the effect of in-plane uniaxial pressure on the antiferromagnetic (AF) orthorhombic phase in BaFeTAs and its Co- and Ni-substituted members near optimal superconductivity. In the low-temperature AF ordered state, uniaxial pressure necessary to detwin the orthorhombic crystals also increases the magnetic ordered moment, reaching an 11% increase under 40 MPa for BaFe
Co
As
, and a 15% increase for BaFe
Ni
As. We also observe an increase of the AF ordering temperature (
) of about 0.25 K/MPa in all compounds, consistent with density functional theory calculations that reveal better Fermi surface nesting for itinerant electrons under uniaxial pressure. The doping dependence of the magnetic ordered moment is captured by combining dynamical mean field theory with density functional theory, suggesting that the pressure-induced moment increase near optimal superconductivity is closely related to quantum fluctuations and the nearby electronic nematic phase.
neutron diffraction experiment川崎 卓郎; Harjo, S.; Gong, W.; 相澤 一也; 岩橋 孝明; Shi, Z.*; Li, J.*; 友田 陽*; Ung
r, T.*
JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.031009_1 - 031009_5, 2015/09
鉄鋼材料に代表される金属材料の力学的特性を理解するためには、弾性ひずみだけでなく、転位の密度や配列状態など微細構造を評価することが重要である。これらの情報はX線や中性子回折パターンに表れるBraggピークの形状を詳しく解析することで得ることができる。透過能の高い中性子を用いることでバルク状態の材料内部の微細構造に関する情報を得ることができるが、これまで中性子(特にパルス中性子)はあまり適用されてこなかった。我々はJ-PARC物質生命科学実験施設BL19に設置された工学材料回折装置 匠を用いてマルテンサイト鋼の引張り試験その場中性子回折測定を行い、CMWP法と呼ばれる解析法を用いてこの材料の微細構造を調べた。その結果、巨視的なひずみの増加に伴う転位密度の増加は比較的小さく、転位配列の顕著な規則化が観測された。
Ding, F.*; Luo, G.-N.*; Pitts, R.*; Litnovsky, A.*; Gong, X.*; Ding, R.*; Mao, H.*; Zhou, H.*; Wampler, W. R.*; Stangeby, P. C.*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 455(1-3), p.710 - 716, 2014/12
被引用回数：23 パーセンタイル：91.23(Materials Science, Multidisciplinary)A movable material probe system (Material and Plasma Evaluation System: MAPES) with an independent pumping system and a sample exchange chamber has been developed and installed on a horizontal port of the EAST tokamak for studies of plasma material interaction (PMI). In the 2012 experimental campaign, deposition and erosion were studied for three samples: mock-up of the outer first wall panels (FWPs) in ITER, castellated tungsten, and molybdenum mirrors. The FWPs with carbon deposition layer were exposed to helium plasmas. The maximum erosion rate of the carbon was valuated to be 8 nm/s. The castellated tungsten with rectangular cells and roof-like shaped cells was exposed to deuterium plasmas to compare amount of deposits on the gap surface. The amount of carbon and boron impurities on the gap surface of the roof-like shaped cells were reduced to less than 30% compared with that of the rectangular cells. The molybdenum mirrors of which protective ducts are installed in front were exposed to deuterium plasmas in order to investigate effects of length of the ducts. It was found that the reflectivity of the mirrors with 60 mm-long protective ducts is kept the initial reflectivity.
collisions at 
= 200 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.
Physical Review D, 84(1), p.012006_1 - 012006_18, 2011/07
被引用回数：25 パーセンタイル：72.31(Astronomy & Astrophysics)重心エネルギー200GeVでの縦偏極陽子陽子衝突からのジェット生成のイベント構造と二重非対称(
)について報告する。光子と荷電粒子がPHENIX実験で測定され、イベント構造がPHYTIAイベント生成コードの結果と比較された。再構成されたジェットの生成率は2次までの摂動QCDの計算で十分再現される。測定されたは、一番低い横運動量で-0.0014
0.0037、一番高い横運動量で-0.01810.0282であった。このの結果を幾つかの
の分布を仮定した理論予想と比較する。
collisions at = 200 and 62.4 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.
Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06
被引用回数：156 パーセンタイル：99.42(Physics, Nuclear)200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの
の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また
や
スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。
and Au+Au collisions at 
= 200 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.
Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04
被引用回数：8 パーセンタイル：52.71(Physics, Nuclear)重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。
+ collisions at = 200 GeV and scaling properties of hadron productionAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.
Physical Review D, 83(5), p.052004_1 - 052004_26, 2011/03
被引用回数：149 パーセンタイル：98.49(Astronomy & Astrophysics)RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からの
, 
, 
と
中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、
、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。
増井 友美; 小泉 智; 橋本 竹治; 岩瀬 裕希; 敷中 一洋*; Kwon, H.*; 角五 彰*; Gong, J.*
no journal, ,
アクチン分子は生体内に最も豊富に存在する球状タンパク質であり、生体内のアクチン結合タンパク質とともにコンプレックスを形成することで高次構造を形成し、細胞運動を担うことが知られている。このため、細胞運動を理解するためにアクチン分子が形成するコンプレックスの構造の研究は精力的に進められ、蛍光標識したアクチン分子を用いて蛍光顕微鏡観測を中心に研究が進められている。生体内のアクチン濃度は高いが、蛍光顕微鏡観測では高アクチン濃度では背景光が蛍光ノイズとなるため高濃度での振る舞いに関しては不明な点が多いのが現状である。本研究では、中性子超小角散乱法を利用することで、顕微鏡実験より高濃度での実験を実現し、アクチンコンプレックスの構造を追跡した。その結果、顕微鏡実験の濃度ではコンプレックスを形成しない条件下でも、アクチン濃度を高くすることによりコンプレックスを形成することを明らかにした。
増井 友美; 敷中 一洋*; Kwon, H.*; 小泉 智; 橋本 竹治; 岩瀬 裕希; 角五 彰*; Gong, J.*
no journal, ,
アクチン分子は生体内に最も豊富に存在する球状タンパク質であり、生体内のアクチン結合タンパク質と結合することで高次構造を形成し細胞運動を担う。このため、細胞運動のメカニズムを明らかにするために、アクチン分子が形成するコンプレックスの構造の研究は精力的に進められてきた。従来のアクチンの研究は蛍光顕微鏡手法により行われ、低濃度でのアクチンの構造形成が明らかになってきた。しかしながら、高濃度のアクチンの観測は、蛍光による背景光がノイズとなるためその振る舞いはほとんど調べられていない。一方、生体内のアクチン濃度は高く、高濃度領域のアクチンの構造形成を調べることは、細胞運動のメカニズムを明らかにするうえで大変重要となる。そこで、本研究では中性子超小角散乱法を利用し、蛍光標識なしかつ高濃度といったより生体内に近い実験条件下でのアクチンコンプレックスの構造を追跡した。その結果、顕微鏡実験の濃度ではコンプレックスを形成しない条件でも、高濃度のアクチンではコンプレックスを形成すること、また、低濃度のアクチンのコンプレックス形成とは異なる経路で構造を形成していくことを明らかにした。
増井 友美; 敷中 一洋*; Kwon, H.*; 小泉 智; 橋本 竹治; 岩瀬 裕希; 角五 彰*; Gong, J.*
no journal, ,
フィラメントアクチンは、球状タンパク質であるアクチン分子が直線上に会合した細長い棒状分子集合体である。アクチンは非筋肉細胞中に存在し、その運動をバンドル構造やネットワーク構造などの高次構造の形成と解体によって制御している。この制御機構については、生化学的な研究では、生体内のアクチン結合タンパク質の多様性に起因するとされていたため、塩濃度による構造制御についてはほとんど検討がなされてこなかった。本研究では、アクチン結合タンパク質の代わりにポリカチオンを用い、フィラメントアクチンとポリカチオンの複合体に及ぼす塩濃度の効果を中性子小角散乱法により検討した。中性子超小角散乱法では、生体内に近い高濃度かつ溶液条件での実験が可能であり、本研究では、塩濃度変化による複合体構造の変化をナノメートルスケールからサブマイクロスケールにわたる空間領域で観察を行った。その結果、生体内の塩濃度に近い領域で、塩濃度をわずかに変化させることによってバンドル構造を解体することを明らかにした。
増井 友美; 敷中 一洋*; Kwon, H.*; 小泉 智; 橋本 竹治; 岩瀬 裕希; 角五 彰*; Gong, J.*
no journal, ,
アメーバ運動は、生体内の細胞骨格タンパク質であるアクチンがアクチン結合タンパク質を介して形成するバンドル,二次元ネットワーク,三次元ゲル構造の構築と消滅の制御によって生み出されている。本研究では、アクチン結合タンパク質のモデルとしてポリカチオンを用い、フィラメントアクチンとポリカチオンが形成する複合体構造を中性子超小角散乱法を用いて観察した。その結果、ポリカチオン濃度の増大によるバンドル内のフィラメント密度の増大、及び、塩濃度の増加によるバンドル構造の消滅を明らかにした。
増井 友美; 敷中 一洋*; Kwon, H.*; 小泉 智; 橋本 竹治; 岩瀬 裕希; 角五 彰*; Gong, J.*
no journal, ,
アメーバ運動は、生体内の細胞骨格タンパク質であるアクチンがアクチン結合タンパク質を介して形成するバンドル,二次元ネットワーク,三次元ゲル構造の構築と消滅の制御によって生み出されている。本研究では、アクチン結合タンパク質のモデルとしてカチオン性鎖状高分子を用い、フィラメントアクチンとカチオン性鎖状高分子が形成する複合体構造を中性子超小角散乱法を用いて観察した。その結果、塩濃度の増大によってネットワーク様構造からバンドル構造へと構造変化すること、さらに塩濃度が増大するとバンドル構造が消滅することを明らかにした。本研究の結果は、細胞運動における塩濃度の局所分布の重要性を示唆する。
増井 友美; 敷中 一洋*; Kwon, H.*; 小泉 智; 橋本 竹治; 岩瀬 裕希; 角五 彰*; Gong, J.*
no journal, ,
アメーバ運動は、生体内の細胞骨格タンパク質であるアクチンがアクチン結合タンパク質を介して形成するバンドル,二次元ネットワーク,三次元ゲル構造の構築と消滅の制御によって生み出されている。この構造の制御機構については、これまでアクチン結合タンパク質の多様性によって理解されてきた。一方、この系を物質科学的な性質に着目すると、アクチンは負電荷,アクチン結合タンパク質は正電荷を有する。また、生体内では塩濃度の不均一性が存在する。このため、塩濃度変化が構造形成に及ぼす効果を調べることは大変重要となる。そこで、本研究では、アクチン結合タンパク質のモデルとしてポリカチオンを用い、フィラメントアクチンとポリカチオンが形成する複合体構造に及ぼす塩濃度の効果を中性子超小角散乱法を用いて観察した。その結果、低塩濃度ではネットワーク様構造を形成し、塩濃度の増大によってバンドル構造が発達し、さらに塩濃度が上昇するとバンドル構造が消滅することを明らかにした。
増井 友美; 敷中 一洋*; Kwon, H.*; 小泉 智; 橋本 竹治; 岩瀬 裕希; 角五 彰*; Gong, J.*
no journal, ,
アメーバ運動は、生体内の細胞骨格タンパク質であるアクチンがアクチン結合タンパク質を介して形成するバンドル,二次元ネットワーク,三次元ゲル構造の構築と消滅の制御によって生み出されている。この構造の制御機構については、これまでアクチン結合タンパク質の多様性によって理解されてきた。一方、この系を物質科学的な性質に着目すると、アクチンは負電荷、アクチン結合タンパク質は正電荷を有する。また、生体内では塩濃度の不均一性が存在する。このため、塩濃度変化が構造形成に及ぼす効果を調べることは大変重要となる。そこで、本研究では、アクチン結合タンパク質のモデルとしてポリカチオンを用い、フィラメントアクチンとポリカチオンが形成する複合体構造に及ぼす塩濃度の効果を中性子超小角散乱法を用いて観察した。その結果、低塩濃度ではネットワーク様構造を形成し、塩濃度の増大によってバンドル構造が発達し、さらに塩濃度が上昇するとバンドル構造が消滅することを明らかにした。この構造変化が単価イオンによる静電遮蔽によって説明できることを明らかにした。
増井 友美; 敷中 一洋*; Kwon, H.*; 小泉 智; 橋本 竹治; 岩瀬 裕希; 角五 彰*; Gong, J.*
no journal, ,
細胞運動は、細胞骨格タンパク質であるアクチンがアクチン調節タンパク質を介して形成するバンドル,二次元ネットワーク,三次元ゲル構造の構築と消滅の制御によって生み出されている。これまでに、アクチンの負電荷,アクチン調節タンパク質の正電荷に着目し、アクチンとポリカチオンからなるモデル細胞骨格を構築すると、塩濃度変化によって構造変化が生じることが明らかにされてきた。しかしながら、顕微鏡分解能以下のナノメートルスケールの構造情報を得ることは困難であった。そこで、本研究では、蛍光顕微鏡と中性子小角散乱法を併用することで、溶液条件下でナノスケールからマクロメートルスケールに渡る階層構造の変化を明らかにすることを目的とし、4桁に渡る空間スケールの構造情報を定量的に得ることに成功した。得られた構造パラメータから、塩による遮蔽距離がアクチン間距離も大きい場合には、残存するアクチン間の斥力からコイル構造を形成すること、塩濃度の増大によってアクチン間の斥力が塩によって遮蔽されるとバンドルが成長し、さらなる塩濃度の増大は、アクチンとポリカチオン間の引力作用をも遮蔽することによって単一アクチンへと転移することを定性的に説明することができた。
