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Mao, W.; Gao, S.*; Gong, W.; Bai, Y.*; Harjo, S.; Park, M.-H.*; 柴田 曉伸*; 辻 伸泰*
Acta Materialia, 256, p.119139_1 - 119139_16, 2023/09
被引用回数：77 パーセンタイル：99.11(Materials Science, Multidisciplinary)変形誘起塑性(TRIP)鋼は、変形誘起マルテンサイト変態(DIMT)に伴う加工硬化率の向上により、強度と延性の優れた組み合わせを示す。TRIP鋼や合金の加工硬化挙動におけるDIMTの役割を定量的に評価することは、強度と延性の両立を可能にする先進材料を設計するための指針を与えるが、変形中に相組成が変化し続け、応力と塑性ひずみの両方が構成相間で動的に分配されるため、その評価は困難である。本研究では、Fe-24Ni-0.3C(wt.%)TRIPオーステナイト鋼の引張変形とその場中性子回折測定を行った。中性子回折測定による応力分割と相分割に基づく解析手法を提案し、試験片の引張流動応力と加工硬化率を、オーステナイト母相,変形誘起マルテンサイト、DIMT変態速度に関連する因子に分解し、試料の加工硬化挙動における各因子の役割を考察した。さらに、回折プロファイル解析により測定した転位密度を用いてオーステナイトとマルテンサイト間の塑性ひずみ分配を間接的に推定し、材料中のオーステナイトとマルテンサイト間の応力・ひずみ分配の全体像を構築した。その結果、変形誘起マルテンサイト変態速度とマルテンサイトが負担する相応力の両方が、材料の全体的な引張特性に重要な役割を果たしていることが示唆された。提案した分解解析法は、TRIP現象を示す多相合金の機械的挙動を調べるために広く適用できる可能性がある。
Mao, W.; Gao, S.*; Bai, Y.*; Park, M.-H.*; 柴田 曉伸*; 辻 伸泰*
Journal of Materials Research and Technology, 17, p.2690 - 2700, 2022/03
被引用回数：25 パーセンタイル：80.85(Materials Science, Multidisciplinary)超微細結晶粒(UFG)組織を有する準安定オーステナイト鋼は、冷間圧延中の変形誘起マルテンサイト変態と焼鈍時のオーステナイトへの逆変態を利用することにより、従来の冷間圧延および焼鈍プロセスで製造することができる。しかし、変形誘起マルテンサイト変態に対するオーステナイトの機械的安定性が高い場合には、冷間圧延中に十分な量のマルテンサイトが生成しないため、このようなプロセスは適用できない。本研究では、高い機械的安定性を有するFe-24Ni-0.3C準安定オーステナイト鋼に対して、冷間圧延と焼鈍の2段階プロセスを適用した。冷間圧延に先立ち、繰り返しサブゼロ処理と逆焼鈍処理を施した。このような処理により、オーステナイトの機械的安定性が劇的に低下し、その後の冷間圧延工程で変形誘起マルテンサイトの生成が大幅に促進された。その結果、結晶粒の微細化が著しく促進され、平均オーステナイト粒径0.5mmの完全再結晶試験片の作製に成功し、高強度と高延性を両立させた。
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layers via longitudinal spin Seebeck effectLee, W.-Y.*; Park, N.-W.*; Kang, M.-S.*; Kim, G.-S.*; Jang, H. W.*; 齊藤 英治; Lee, S.-K.*
Journal of Physical Chemistry Letters (Internet), 11(13), p.5338 - 5344, 2020/07
被引用回数：12 パーセンタイル：49.95(Chemistry, Physical)The voltage induced by the inverse spin Hall effect (ISHE) is affected by several factors, including the spin Hall angle of the normal metal (NM), the quality and magnetic properties of the ferromagnetic material (FM), and the interface conditions between the NM and FM bilayers in longitudinal spin Seebeck effect (LSSE) measurement. Specifically, the interface conditions in NM/FM systems via LSSE devices play a crucial role in determining the efficiency of spin current injection into the NM layer. In this letter, we report a new approach to controlling the efficiency of spin current injection into a Pt layer across a Pt/YFeO (YIG) interface by surface coverage of the intermediate layer. A continuous, large-area multilayer molybdenum dichalcogenide (MoS) thin film grown by chemical vapor deposition is inserted between the Pt and YIG layers in the LSSE configuration. We found that, when the large-area multilayer MoS film was present, the measured ISHE-induced voltage and theoretically calculated spin current in the Pt/MoS/YIG trilayer increased by 
510% and 470%, respectively, compared to those of a Pt/YIG bilayer. The induced voltage and spin current were very sensitive to the surface conductance, which was affected by the surface coverage of the multilayer MoS films in the LSSE measurement. Furthermore, the theoretically calculated spin current and spin mixing conductance in the trilayer geometry are in qualitatively good agreement with the experimental observations. These measurements enable us to explain the effect of the interface conditions on the spin Seebeck effect in spin transport.
小島 有志; 花田 磨砂也; Jeong, S. H.*; Bae, Y. S.*; Chang, D. H.*; Kim, T. S.*; Lee, K. W.*; Park, M.*; Jung, B. K.*; 藻垣 和彦; et al.
Fusion Engineering and Design, 102, p.81 - 87, 2016/01
被引用回数：7 パーセンタイル：47.63(Nuclear Science & Technology)原子力機構では、JT-60SAで利用する中性粒子入射装置の実現に向けて、高出力長パルスの正イオン源を開発中であり、今回、JT-60SAの要求値を超える2MWの正イオンビームを100秒間生成することに成功した。本実験は、「日本原子力研究開発機構と韓国国立核融合研究所との間の核融合研究開発に関する協力のための取決め」に基づいた共同実験として韓国原子力研究院において実施した。その結果、ビームの生成時間が30秒を超えると、イオンを生成するための放電ガス圧の変化がビーム電流値の時間的変化を引き起こすことが分かった。さらに、ビーム電流が変化するため、ビーム電流値とイオン源加速電極の電圧配分で決まるビームの収束性が時間とともに悪化していることが判明した。この収束性の悪化により、ビームの一部が加速電極に衝突し、電極の熱負荷が過大となり、加速電極間で絶縁破壊が発生し、ビーム生成時間が制限されていることが初めて分かった。そこで、イオン源の動作ガス圧を制御してビーム電流の時間的変動を低減するとともに、加速電極電圧の配分を細かく調整することでビーム収束性の悪化を抑えて熱負荷を低く保ち、2MWのビームを100秒間生成することに成功した。これらの長時間運転手法の開発と実証により、JT-60SAでの100秒運転に見通しがついた。
Bierwage, A.; Yun, G. S.*; Choe, G. H.*; Nam, Y.*; Lee, W.*; Park, H. K.*; Bae, Y.-S.*
Nuclear Fusion, 55(1), p.013016_1 - 013016_17, 2015/01
被引用回数：5 パーセンタイル：20.24(Physics, Fluids & Plasmas)The dynamics of multiple flux tubes in the core of a sawtoothing tokamak plasma are studied numerically. This is motivated by observations of long-lived hot spots in the ECE images of KSTAR plasmas with ECH. Using a empirical source term in a reduced set of MHD equations, it is shown that flux tubes with helicity h=1 are easily produced and survive for the observed time intervals only if the safety factor q is close to unity and the magnetic shear is small. It is shown that under these conditions the spatial localization of ECH may allow it to actively induce the formation of the tubes. Using simulations, we examine how the flux tubes merge and annihilate, and how their dynamics depend on the strength of the drive. We conclude that flux tubes play an important role for the dynamic competition between sources and sinks of thermal and magnetic energy during the sawtooth ramp phase. The development of self-consistent simulation models is motivated and directions for experiments are given.
茶竹 俊行*; 柴山 修哉*; Park, S. Y.*; 栗原 和男; 玉田 太郎; 田中 伊知朗*; 新村 信雄*; 黒木 良太; 森本 幸生*
Journal of the American Chemical Society, 129(48), p.14840 - 14841, 2007/12
被引用回数：27 パーセンタイル：60.69(Chemistry, Multidisciplinary)A large crystal of human deoxy hemoglobin (Hb) was grown from DO solution (pD 6.3). The preliminary neutron diffraction experiment was carried out at the KUR reactor in RRI of Kyoto University, and the diffraction data set to 2.1 
resolution was collected at JRR-3 reactor in JAEA using the BIX-3. The neutron crystal structure of Hb reveals that both the 
- and 
-distal histidines (His58 and His63) adopt fully (doubly) protonated form. This finding sharply contrasts with existing results on R (relaxed) state liganded Hbs where such full protonation can never occur. This results suggest an interesting possibility that the both histidines could contribute to the T (tense) state Bohr effect of Hb. Indeed, the protonation/deprotonation of each distal histidine may have a direct impact on the oxygen affinity of the nearby heme group through sterical hindrance and/or polarity change in the heme pocket without affecting the allosteric equilibrium of Hb.
Park, H.; 山野 憲洋; 丸山 結; 森山 清史; Yang, Y.; 杉本 純
第35回日本伝熱シンポジウム講演論文集,3, p.803 - 804, 1998/00
温度範囲55
Cから飽和温度近傍までの冷却水を初期温度2500Cのテルミットに注入する場合のFCIの強度に対する系の拘束の影響を実験によって調べた。実験で測定された機械的エネルギーは、系の拘束が弱いときは冷却水のサブクール度の増加とともに増加したが、拘束が強い系では逆に減少した。これにより、FCIによる機械的エネルギー発生は時間スケールの短い溶融物の細粒化による混合の促進と、時間スケールの長い溶融物細粒の冷却という、2つの異なる時間スケールの現象により支配されていることがわかった。
Park, H.; 山野 憲洋; 森山 清史; 丸山 結; Y.Yang*; 杉本 純
Proc. of 11th Int. Heat Transfer Conf. (Heat Transfer 1998), 6, p.69 - 74, 1998/00
CI(Coolant Injection)モードのFCIの強さに対する冷却水ジェットのサブクール度、運動エネルギー及び系の拘束の影響を実験により調べた。測定された機械的エネルギーは、系の拘束が弱いときは冷却水のサブクール度の増加とともに増加したが、拘束が強い系では逆に減少した。また、冷却水の速度の増加とともに増加した。この結果は溶融物内での冷却水ジェットの貫入と分散がFCIの強度を決める重要な要素であることを示唆する。現象の基礎的な物理を理解し、実験における粗混合条件を推定するために、非沸騰・等温系でジェットをプールに注入する可視化実験を行い、また数値シミュレーションを行った。
Mao, W.; Gao, S.*; Gong, W.; Bai, Y.*; Park, M.-H.*; 柴田 曉伸*; 辻 伸泰*
no journal, ,
In this study, strain hardening behavior of Fe-24Ni-0.3C metastable austenitic steel having deformation induced martensitic transformation (DIMT) during deformation was investigated by tensile test with in-situ neutron diffraction, aiming to clarify the mechanism of the enhanced strain hardening caused by the DIMT. The results suggested that the evolution of phase stress of martensite during the deformation plays an important role in the strain hardening. It was found that during deformation the phase stress of martensite firstly increased rapidly from a low value, and then the rate of increase decreased as it approached 1.8 GPa. A dramatic increase in the stress partitioning between austenite and martensite was generated due to the rapid increase of martensite phase stress, which contributed significantly to the increase in the overall strain hardening rate of the material. The analysis of plastic deformation of austenite and martensite reveals that the rapid increase in stress partitioning occurred during the elasto-plastic deformation stage and arose from the occurrence of the plastic strain misfits.
Mao, W.; Gao, S.*; Gong, W.; Park, M. H.*; Bai, Y.*; 柴田 曉伸*; 辻 伸泰*
no journal, ,
Deformation induced martensitic transformation (DIMT) during plastic deformation of metastable austenitic steels plays an important role in enhancing their strain hardening, leading to an outstanding combination of strength and tensile ductility. In this study, Fe-24Ni-0.3C metastable austenitic steel specimens having mean grain sizes ranging from 1.3 micrometer to 35 micrometers were fabricated by cold rolling and subsequent annealing processes. The effect of the grain size on the strain hardening behavior and DIMT in the material was investigated by tensile test at room temperature with in-situ neutron diffraction. Results obtained by the in-situ neutron diffraction showed that the enhanced strain-hardening rate was caused not only by the increase of the volume fraction of martensite but also by the rapid increase of the internal stress within martensite. When the grain size changed within the coarse grained region (35 micrometers to 4 micrometers) the influence of the grain size on the stress partitioning between austenite and martensite was relatively small, thus the work-hardening behavior was mainly determined by the increasing rate of the volume fraction of martensite. However, when the grain size decreased down to ultrafine grain regime (smaller than 2 micrometers), the internal stress in martensite significantly increased, which resulted in the increasing work-hardening rate. The increasing stress in martensite in the ultrafine grained specimens is explained by the enhanced elastic stress associated with the incompatibility between martensite and austenite phases.
