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ders band-assisted high uniform ductility in ultrastrong ferrous medium-entropy alloy via hierarchical microstructureKwon, H.*; Lee, J. H.*; Zargaran, A.*; Harjo, S.; Gong, W.; Wang, J.*; Gu, G. H.*; Lee, B.-J.*; Bae, J. W.*; Kim, H. S.*
International Journal of Plasticity, 190, p.104378_1 - 104378_18, 2025/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Engineering, Mechanical)In this work, we harness a hierarchical microstructure to simultaneously tailor strengthening and deformation mechanisms in a Co
Cr
Fe
Ni
Mo
(at%) ferrous medium-entropy alloy (MEA). A simple thermomechanical process (cold rolling and 90 s annealing) produces ultrafine recrystallized grains, non-recrystallized grains with substructures, and intragranular nanoprecipitates. This structure, with high dislocation density and fine grains, yields a high strength of 
1.60 GPa but can risk premature fracture. To overcome this, Lders deformation, enabled by ultrafine grain boundaries and stress-induced martensitic transformation at pre-existing nucleation sites, is employed. Stable Lders band propagation delays strain hardening and enables large uniform ductility. As a result, a tensile strength of 1.84 GPa and uniform elongation of 20% are achieved, matching the best tensile properties among reported multi-principal element alloys.
冠城 雅晃; 宮本 勇太; 森 教匡; 岩井 紘基; 手塚 将志; 黒澤 俊介*; 田川 明広; 高崎 浩司
Journal of Nuclear Science and Technology, 62(3), p.308 - 316, 2025/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)Nuclear decommissioning has recently accelerated, particularly following the accident at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, Tokyo Electric Power Holdings. 
-ray/X-ray (radiation photon) spectroscopy provides information on the types of radionuclides with radiation photon emissions. Radiation photon spectroscopy in a control rod guide tube positioned at the center of Fugen was conducted. Fugen is a prototype advanced thermal reactor with 165 MWe electric power generation that is being decommissioned. The dose rates measured in a control rod guide tube positioned at the center of the reactor were 4.1 - 9.1 Gy/h. The dose rate considerably increased at a position close to a tank that contained 
Co caused by the radioactivation of stainless steel. Radiation photon spectroscopy was performed without radiation shielding, identifying Co with an energy resolution better than 5.4% at 1333 keV and 
Nb with an energy resolution better than 5.9% at 871 keV.
Co
Ni
Al
TiMo medium-entropy alloy; In situ neutron diffraction analysisKwon, H.*; Harjo, S.; 川崎 卓郎; Gong, W.; Jeong, S. G.*; Kim, E. S.*; Sathiyamoorthi, P.*; 加藤 秀実*; Kim, H. S.*
Science and Technology of Advanced Materials, 23(1), p.579 - 586, 2022/00
被引用回数：14 パーセンタイル：65.38(Materials Science, Multidisciplinary)Metastability engineering is a strategy to enhance the strength and ductility of alloys via deliberately lowering phase stability and prompting deformation-induced martensitic transformation. In this work, the martensitic transformation and its effect on the mechanical response of a FeCoNiAlTiMo medium-entropy alloy (MEA) were studied by in situ neutron diffraction under tensile loading. This work shows how great a role FCC to BCC martensitic transformation can play in enhancing the mechanical properties of ferrous MEAs.
佐藤 雄二*; 塚本 雅裕*; 菖蒲 敬久; 舟田 義則*; 山下 順広*; 原 崇裕*; 仙石 正則*; 左近 祐*; 大久保 友政*; 吉田 実*; et al.
Applied Surface Science, 480, p.861 - 867, 2019/06
被引用回数：44 パーセンタイル：85.02(Chemistry, Physical)A blue direct diode laser metal deposition system, which uses multiple lasers, was developed to realize a high-quality coating layer with a dense, fine structure and high purity. To clarify the formation mechanism of the pure copper layer, the formation process using a blue direct diode laser system was observed using in situ X-ray observations. The stainless steel 304 substrate melts, generating bubbles in the molten pool at a laser power density of 7.2 
10
W/cm
and a scanning speed of 3.0 mm/s. At a laser scanning speed of 9.0 mm/s, the bubbles disappear because only a slightly molten pool is formed on the surface of the substrate. The bubble amount and penetration depth depend on the laser input energy with a blue direct diode laser. By controlling the amount of input energy, a copper coating is produced minutely without a weld penetration.
越智 康太郎; 卜部 嘉*; 山田 勉*; 眞田 幸尚
Analytical Chemistry, 90(18), p.10795 - 10802, 2018/09
被引用回数：4 パーセンタイル：12.28(Chemistry, Analytical)福島第一原子力発電所事故後、貯水域における放射性セシウムの拡散と蓄積を評価するために、堆積物中の放射性セシウムの分布は調査されてきた。広範囲の放射性セシウムの水平及び鉛直分布を測定するための分析手法を開発するために、2014-2016年の期間で福島県内の64のため池水底における253個の線スペクトルをNaI(Tl)シンチレーション検出器を用いて取得した。堆積物中の放射性セシウムの鉛直分布は、散乱及び光電ピークの強度と関係していることが明らかになった。並行して、推定結果の妥当性を確認するために同じため池でコア堆積物の採取を行った。In situスペクトロメトリーとコアサンプリングの結果との間に良好な相関性が見られた。これらの結果から、我々の開発した手法が放射性セシウムの挙動の理解や、貯水域の除染が必要であるかの判断に対する有効なアプローチであると考えられる。
青柳 和平; 櫻井 彰孝; 丹生屋 純夫*
JAEA-Data/Code 2016-022, 91 Pages, 2017/03
JAEA-Data-Code-2016-022.pdf:7.3MB
JAEA-Data-Code-2016-022-appendix(CD-ROM).zip:232.99MB
幌延深地層研究センターの地下施設周辺岩盤の応力場を把握することを目的として、350m周回坑道(東)にて水圧破砕法による3次元初期地圧測定を実施した。掘削方向の異なるボーリング孔3孔において、合計26深度で、コンプライアンスCの小さい高剛性水圧破砕試験装置を用いた水圧破砕法により初期地圧測定をおこなった。23深度で観測されたき裂に作用する法線応力、11深度で生じた縦き裂の開口圧および2深度で生じた縦き裂の初生する位置に関する観測方程式を用いて、深度350m周回坑道(東)の初期地圧を評価した。その結果、最大主応力は岩石の密度を17kN/mと見積もって求められる深度350mの土被り圧約6.0MPaと比較して、大幅に小さい値である3.73MPaであり、鉛直方向に近い方位であった。また、応力環境は正断層型であった。ただし、主応力の確率誤差を考慮するとそれらの方位は入れ替わる可能性があった。
-type oxide PbZnO森 大輔*; 田中 樹恵*; 齋藤 寛之; 亀卦川 卓美*; 稲熊 宜之*
Inorganic Chemistry, 54(23), p.11405 - 11410, 2015/12
被引用回数：30 パーセンタイル：81.61(Chemistry, Inorganic & Nuclear)A novel LiNbO-type (LN-type) lead zinc oxide, PbZnO, was successfully synthesized under high pressure and temperature. Rietveld structure refinement using synchrotron powder X-ray diffraction (XRD) data demonstrated that LN-type PbZnO crystallized into a trigonal structure with a polar space group (
).
青柳 和平; 櫻井 彰孝; 丹生屋 純夫*
JAEA-Data/Code 2015-010, 190 Pages, 2015/10
JAEA-Data-Code-2015-010.pdf:18.7MBJAEA-Data-Code-2015-010-appendix(CD-ROM).zip:127.68MB
幌延深地層研究センターの地下施設周辺岩盤の応力場を把握することを目的として、350mポンプ座にて水圧破砕法による3次元初期地圧測定を実施した。初期地圧を評価するにあたっては、異なる方向へ掘削した4本のボーリング孔の31深度で水圧破砕により造成された横き裂に作用する法線応力、1深度で生じたブレイクアウト発生位置および12深度で生じた縦き裂の開口圧に関する観測方程式を用いた。水圧破砕試験結果の解析では、ボアホールブレイクアウトの発生条件を加味した場合と、加味しない場合の2ケースで初期地圧を評価した。その結果、ブレイクアウト発生条件を加味した場合、最大主応力が約12MPaと、推定される土被り圧約6MPaの2倍程度の値となる。また、最大主応力と最小主応力の比が約6となり、差応力が大きな結果となった。また、ブレイクアウトの発生条件を加味しない場合は、最大主応力が6MPa程度であり、推定土被り圧と同程度の値を示す。また、最大主応力と最小主応力の比も、2.7程度であり、主応力差がそれほど生じなかったという観点から見ると、地上からの調査段階の結果に整合する傾向となった。主応力の方位に関しては、両ケースにおいて、最大主応力が北方向から約30
西寄りで、鉛直方向から約45傾いた結果となった。
青柳 和平; 櫻井 彰孝; 丹生屋 純夫*
JAEA-Data/Code 2015-012, 171 Pages, 2015/09
JAEA-Data-Code-2015-012.zip:33.31MBJAEA-Data-Code-2015-012.pdf:28.27MB
幌延深地層研究センターの地下施設周辺岩盤の応力場を把握するため、250m大型試錐座(西)にて、方向、傾斜の異なる3本のボーリング孔を掘削し、水圧破砕法による3次元初期地圧測定を実施した。初期地圧を評価するにあたっては、14深度で観測されたき裂に作用する法線応力、5深度で生じたブレイクアウトの破壊位置および2深度で生じた縦き裂の開口圧に関する観測方程式を用いた。結果として、調査地点の初期地圧状態は、主応力の方位に関しては、両ケースにおいて、最大主応力が北方向から約70西寄りで、鉛直方向下向きから約70傾き、最小主応力は南から約20西寄りで鉛直下方より約60傾く結果となった。最大主応力の値は2.6MPa、最小主応力は2.1MPaであった。
青柳 和平; 櫻井 彰孝; 丹生屋 純夫*
JAEA-Data/Code 2015-011, 182 Pages, 2015/09
JAEA-Data-Code-2015-011.pdf:33.41MBJAEA-Data-Code-2015-011-appendix(CD-ROM).zip:41.95MB
幌延深地層研究センターの地下施設周辺岩盤の応力場を把握するため、250m小型試錐座(南)から直径76mm、長さ20mのボーリング孔である10-E250-M01孔(水平)、10-E250-M02孔(水平)および10-E250-M03孔(傾斜)を掘削し、水圧破砕法による3次元初期地圧測定を実施した。10-E250-M01孔では、ボーリング孔まわりの応力集中によって生じたブレイクアウトと考えられる連続的な破壊が孔壁に沿って認められた。ブレイクアウトの発生位置は、初期地圧によるボーリング孔まわりの応力集中を反映した孔壁の応力状態によって主に支配されるので、初期地圧の評価に利用することができる。そこで、3本のボーリング孔の31深度でおこなった水圧破砕試験のうち、16深度で測定されたき裂に作用する法線応力および10-E250-M01孔の3深度で測定されたボアホールブレイクアウトの破壊中央位置から初期地圧を評価した。調査地点の初期地圧状態は、最大主応力は方向がほぼEW方向からENE方向で水平に近いと評価され、その値は3.97MPaであった。この最大主応力の方向は、10-E250-M01孔で生じたブレイクアウトの位置および10-E250-M03孔で生じた縦き裂の方向から考えて合理的であった。
寺岡 有殿; 吉越 章隆; 盛谷 浩右
真空, 47(4), p.301 - 307, 2004/04
Si(001)と酸素分子の高温における酸化反応の並進運動エネルギー効果について最近の研究成果を解説する。SiO分子の脱離収率の温度依存性,酸素の吸着曲線、及びシリコンの化学結合状態が並進運動エネルギーで変化することを述べる。酸化膜形成とSiO脱離が共存する化学反応過程に対する並進運動エネルギーの効果を議論する。
中野 純一; 塚田 隆; 辻 宏和; 寺門 正吾; 高野 利夫; 遠藤 慎也
JAERI-Tech 2003-092, 54 Pages, 2004/01
JAERI-Tech-2003-092.pdf:14.05MB
照射誘起応力腐食割れ(Irradiation Assisted Stress Corrosion Cracking, IASCC)は中性子照射,応力及び高温水等の腐食環境が複雑に作用して生じる炉内構造材料の損傷現象であり、軽水炉の高経年化に伴う重要な検討課題となっている。IASCCにおけるき裂の発生・成長のメカニズムを解明するにはき裂成長のプロセスとき裂発生のプロセスを分離して検討することが必要である。そのため、照射材を用いて高温高圧水中での低ひずみ速度試験(Slow Strain Rate Test, SSRT)を無人で長時間連続して行いながら、試験片表面のその場観察が可能な装置を開発した。本装置の性能確証試験として、未照射のSUS304ステンレス鋼試験片を用いて561K, 9MPaの高温高圧水中において、試験片表面のその場観察を実施しながらの引張試験と未観察でのSSRTを行った。それらの結果から以下のことを確認した。(1)ホットセル内での遠隔操作による試験片の取扱・観察,データの記録が可能であること。(2)高温水中でのその場観察が可能であり、試験片形状は平板型が観察に適していること。(3)長期の試験期間において、試験条件を一定に制御可能であるとともに無人で安全にデータ取得が可能であること。
高桑 雄二*; 石塚 眞治*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿
化学工業, 54(9), p.687 - 692, 2003/09
Ti(0001)表面が酸素ガスによって酸化される様子を実時間その場光電子分光観察した結果について解説する。Ti-2p光電子スペクトルが金属TiからTiO
に変化する様子から各酸化成分の時間変化が明らかとなった。
中野 純一; 高野 利夫; 遠藤 慎也; 宇賀地 弘和; 辻 宏和; 塚田 隆
Proceedings of 11th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-11), P. 56, 2003/00
照射誘起応力腐食割れ(IASCC)は、軽水炉炉内構造材の維持管理における論点の一つである。IASCC現象の理解のために、照射材用に高温水中でその場観察可能な性能を有する低ひずみ速度試験(SSRT)装置を開発した。SSRT装置は観察用の窓付きのオートクレーブを有し、沸騰水型炉(BWR)条件下でのSSRT用に設計されている。BWR環境の通常水化学(NWC)及び水素水化学(HWC)を模擬するため、溶存酸素及び溶存水素濃度はそれぞれ10ppbから32ppm及び10ppbから2.8ppmの範囲内で制御可能である。原子炉内での水の放射線分解を模擬するために、過酸化水素水をオートクレーブ内に注入可能である。試運転として、561Kの水中で未照射材での引張試験中にその場観察を行った。荷重-伸び曲線及び試験中の画像が取得できることを確認した。
五十嵐 慎一; 武藤 俊介*; 田辺 哲朗*; 相原 純; 北條 喜一
Surface & Coatings Technology, 158-159, p.421 - 425, 2002/09
低角度入射電子顕微鏡法を用いて、シリコンブリスタリングのその場観察を行った。重水素照射により形成されるブリスターの大きさ,密度は、電子線照射領域内では領域外より明らかに小さいことがわかった。これは高エネルギー電子線による電子励起により、シリコン不飽和結合の重水素による終端化が抑制されたためである。また、フラックスが高いと、ブリスターが形成されるより前に、フレーキングが起きることも明らかにした。さらに、重水素照射では、注入重水素の最大飛程よりさらに浅いところで、重水素終端された欠陥が形成され、そこで劈開が起こり、ブリスターとなることを明らかにした。
倉田 有司; 内海 宏和*; 菊地 賢司; 鈴木 富男; 三浦 孝之*
Proc. of 4th Int. Conf. on Recrystallization and Related Phenomena (REX'99), p.283 - 288, 1999/00
高純度のNi-18.5Cr及びNi-18.5Cr-16W合金を用いて、クリープ曲線の変化とクリープ中の組織変化を調べた。Ni-18.5Crでは700,800Cで典型的な正常型クリープ曲線が得られた。この合金では900Cでクリープ速度の振動が観察された。これに対し、Ni-18.5Cr-16W合金では700~900Cで逆遷移型の3次クリープ支配のクリープ曲線が得られた。700CでNi-18.5Cr合金はサブグレインの形成が著しいが、Ni-18.5Cr-16W合金では転位はサブグレインを形成せず、均一に分布した。これらの結果はW添加がクリープ挙動をクラスIIからクラスIに変化させることを示す。クリープ中のその場観察によれば、Ni-18.5Cr合金では、ボイドは旧粒界付近にできる新しい粒界でしばしば発達することがわかった。
formed under Quasi-hydrostatic compression of cristobalite山片 正明*; 八木 健彦*
Review of High Pressure Science and Technology, 7, p.107 - 109, 1998/00
すべての物質は、10万気圧において、固体へと相転移する。したがって、それ以上の圧力下において、完全な静水圧を発生することは、不可能である。本研究では、高圧実験において、圧力の性質ともいえる静水圧性の、鉱物結晶へ与える影響を明らかにした。実験は、さまざまな静水圧性の下で試料を加圧し、放射光の強力なX線を用いて、高圧X線その場観察により行った。出発物質は、代表的な鉱物であるSiOの多形の一つである、クリストバライトを用いた。極めて静水圧に近い条件下で、試料を加圧していったところ、クリストバライトは、これまで報告されていない、新しい高圧相へと相転移した。一方、非常に静水圧性の悪い条件下で加圧した場合、上記の高圧相とは異なる結晶構造へ相転移した。これらの研究から、静水圧性が、高圧相の結晶構造を決定する重要な熱力学的パラメーターであることがわかった。
鎌田 耕治
Ionics, (10), p.8 - 14, 1979/00
イオン照射を受けた金属表面での剥離現象としては、ブリスタリングとフレイキングが観察されている。この論文では「その場観察」の方法で両現象の形成される経過を追跡し、夫々の特徴を観察した。さらに従来の観察結果と合わせて考察を行ない、両者の差が、内圧の上昇速度に伴なう固体表面のductile-brittle transitionによるものである事を示唆した。一部この分野の研究のreviewを含む。
Gong, W.; 伊東 達矢; 川崎 卓郎; Harjo, S.
no journal, ,
優れた特性を有する材料開発のためには変形中に生じる組織変化と力学特性の関係を理解することが重要であるが、従来の技術では極限環境下でのその場観察手法は限られていた。J-PARC MLFに設置された飛行時間型工学材料回折装置「匠」では、工学材料研究に適した波長レンジ、高中性子束と高分解能をバランスよく備えている。さらに、多様な試料環境下に対応した設備を備えており、極低温(15K)から高温(1473K)までの変形中その場中性子回折実験が可能である。当日は、試料環境装置の整備状況に加え、極限環境下における鉄鋼、マグネシウム合金、ハイエントロピー合金の力学特性と組織変化(マルテンサイト相変態、双晶、積層欠陥、転位など)の関係に関する最新の研究成果を紹介する。
Harjo, S.; Gong, W.; 川崎 卓郎; Mao, W.; 伊東 達矢
no journal, ,
J-PARCのMLFに設置されたTAKUMIは、材料工学や機械工学に関わる材料研究のための飛行時間型中性子回折装置である。中性子回折パターンに表れるBragg反射の位置・強度・プロファイルを詳細に解析することで、材料の内部応力・相比・転位・集合組織など、新材料の設計や構造物の信頼性評価に役立つ様々な情報を得ることができる。中性子回折法はこれらの情報の、ex-situ及びin-situ観察に適しており、工学材料研究のための強力な手段である。本発表では、2022年に公開されたTAKUMIを用いた研究成果からハイライトなものを抜粋して紹介・議論する。
