Vol. 60

MTERE2 60（11）685 〜 768（2021）

2021

・ 金属素描表彰

No.11〜タンタル〜

受賞者紹介（秋）・ 人工股関節用βTi 合金ステムの研究開発
・ 高圧巨大ひずみ加工によるバルク状 Si およびGe 半導体のナノ結晶化と準安定相創成
講座

よくわかる！ピンポイント講座

ブロッホの定理と格子周期関数

・ まてりあ 60 巻記念企画
還暦会員・在籍 60 年会員からのお便り / 支部だより
https://jim.or.jp/

https://www.jim.or.jp/journal/m/ ［ オンラインジャーナル ］

日本金属学会会報 2021年11月1日発行（毎月1回1日発行）Vol.60 No.11 ISSN 1340-2625

https://www.jim.or.jp/journal/m/

2021
Vol.60No.11

タンタル(Tantalum)

金属素描

No.19

表彰

第18回村上記念賞受賞者 ………………………686

第 1 回新進論文賞受賞者 ………………………691

第18回村上奨励賞受賞者 ………………………686

第11回まてりあ賞受賞者 ………………………692

第31回奨励賞受賞者 ……………………………687

第37回優秀ポスター賞受賞者 …………………693

第44回技術開発賞受賞者 ………………………688

第 6 回高校・高専学生ポスター賞受賞者 ……695

野>勝弘 …………………………………………………………685

第69回論文賞受賞者 ……………………………689

人工股関節用 bTi 合金ステムの研究開発

最近の研究花田修治 ………………………………………697

生体用チタン合金の医療機器への応用を目指して行った合金開発，製造プロセス確立，機器評価，実用化について紹介．

高圧巨大ひずみ加工によるバルク状 Si および Ge 半導体のナノ結晶化と準安定相創成 生駒嘉史 ……………………………………………………………………………………………706
シリコン(Si)，ゲルマニウム(Ge)，SiGe 混晶について，ナノ結晶化や非ダイヤモンド型準安定相による新奇な物性を紹介．

結晶学・運動学に基づいたレンズマルテンサイトの組織解析

新進気鋭

篠原百合……………712

よくわかるピンポイント講座

ブロッホの定理と格子周期関数

香山正憲 ……………………………………………………717

思い出の教科書，この一冊

化学者のための基礎講座11

電子移動の化学電気化学入門

宮部さやか …………722

60巻記念企画

還暦会員からのお便り
菅原

章

森田一樹

古田忠彦

新苗正和

西谷滋人

半田隆夫

奥山哲也

三田尾眞司

小笠原徹………………………………………………………………………………………723

60巻記念企画在籍年会員からのお便り

60年のあゆみ

稲数直次 ………………………………………………………………………………73760巻記念企画

支部だより東北支部だよりスポットライト

絹繊維の判別の研究

本会記事

今月の表紙写真

吉見享祐 ……………………………………………………………………………739
齋藤悠敏

麦嶋大地

渡邉

律

細谷海心

森

愛斗…………………740

会告 ………………………………………………742

次号予告 …………………………………………762

企業求人情報 ……………………………………758

新入会員 …………………………………………762

掲示板 ……………………………………………759

訂正 ………………………………………………762

会誌・欧文誌11号目次 …………………………761

行事カレンダー …………………………………765

高圧ねじり(HighPressure Torsion)加工したGeの高分解能透過型電子顕微鏡観察結果．
（生駒嘉史 709頁 図（a）より掲載）

表紙デザインビーコン コミュニケーションズ株式会社 グラフィックスタジオ
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6
41 乃木坂ビル 3F FAX 03
3475
5619 E
mailinfo＠jaacc.jp http://www.jaacc.jp/
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1

No. 19

タンタル(Tantalum)
TANIOBIS GmbH (JX Group)

野

>

勝

弘

元素名Tantalum，原子番号73，原子量180.95，電子配置[Xe]4f14 5d3 6s2，密度16.67 Mg･m－3(293 K)，結晶構造体
心立方，融点3263 K，沸点5773 K(1)，地殻存在量0.7 mg･g－1(2)【写真】(a)タンタル粉末とタンタル鉱石(タンタライト)，(b)アディティブ・マニュファクチャリングにより造形されたタンタル製スラスター(TANIOBIS GmbH 写真提供)

タンタルの工業生産が始まったのは 20 世紀の初めに遡る．人類が初めて利用した金属は銅で紀元前 7000 年頃と言われる一方，人類がタンタルを利用し始めてから100年程度
し か 経 過 し て い な い ． 1903 年 に ド イ ツ の 化 学 者 Werner
Bolton(18681912)が十分に延性を有する高純度なタンタルの製造に成功し，従来のカーボン製フィラメントをタンタル
製フィラメントに置き換えたことからタンタルの利用は始まった． Bolton は，まず Ta2O5 をパラフィンワックスで混錬し，ワイヤー状に成型した後，カーボン粉末中で加熱して褐色の導電性 Ta2O4 ワイヤーを製造し，これをフィラメント
として真空中で通電加熱・白熱させて 99 のタンタルメタ
ルを製造したと記録があるが，実際の反応メカニズムの解釈は不確かな部分が多い．
タンタルの主な性質は次のようなものである．単体金属とし て は タ ン グ ス テ ン ， レ ニ ウ ム に 次 い で 高 い 融 点 ( 2990°
C(1))，優れた耐食性，展延性に富み優れた塑性加工性，きわめて安定なアノード酸化皮膜，生体親和性などである．
20世紀初頭の Bolton による高純度タンタルの製造の成功以降，今日では，これらのタンタル固有の物理的・化学的性質
は様々な用途へ利用され，年間の需要は 1600 t から 2000 tにのぼる．その用途は電子工業用，耐食材料，耐熱材料，超硬材料，医療用に大別することができる．
需要の 3 分の 1 を占めるのがタンタル電解キャパシタ(コンデンサ)の焼結アノードである．タンタル電解キャパシタ
は他のキャパシタに比べ単位体積当たり最大の静電容量を有するため，小型大容量の目的に適している．さらに，誘電体となるタンタルアノード酸化皮膜が他の電解キャパシタと比較して化学的に極めて安定であることから信頼性の高い素子の実現に至っている．航空宇宙機器や医療機器等の過酷な使用環境下においても特に高い信頼性が要求される電子機器にはタンタル電解キャパシタが積極的に選択される．
タンタルは今日の半導体製造にも欠かせない．LSI の銅配線の熱拡散防止のため Ta / TaN 層がバリア層として銅と誘

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

電体の間に成膜される．数 nm の厚みのバリア層は物理蒸着( PVD )法によって形成されており， 99.995 以上の純度のタンタルスパッタターゲットが必要とされる．
近年，製造業における次世代製造技術として金属材料のア
ディティブ・マニュファクチャリング(AM)技術が注目されている． AM は従来の切削加工や鋳造加工では不可能であった複雑形状，多重構造を実現可能にし，少量，多品種，ユーザーに応じたカスタム製造に秀でる． AM による金属材
料の造形は，鉄系合金，ニッケル基超合金およびチタン系合金を対象とし，造形装置や粉末製造技術の開発から始まったが，タンタルやニオブ系合金における AM 造形技術の開発も盛んになってきている． AM によって造形された複雑形状のタンタルやニオブ系合金部材は，化学工業，超電導，超高温材料，生体用インプラントへの利用が期待されている．
金属 AM の技術開発では造形装置の開発と併せて，金属粉末の開発も重要な課題となる．一般的な粉末床溶融( PBF )方式の AM では，高純度で流動性の高い真球形状および特定の粒度分布を有することが粉末特性として要求される．さらにタンタルやニオブなどの酸素親和性の高い金属においては酸素濃度を低く抑えた粉末製造技術が必要となる．
無容器溶解法である電極誘導溶解不活性ガスアトマイズ(EIGA)は，高融点かつ高活性な金属の粉末製造に適しており，真球状のタンタルやニオブ系合金が製造されている(3)．
急速な進歩を見せる金属 AM 技術は，タンタルの有する潜在能力を最大に引き出し，これまで利用されてきた領域を飛躍的に押し拡げる可能性を秘めている．

文献( 1 ) 金属データブック改訂 4 版日本金属学会，丸善，(2004).
( 2 ) R. L. Rundnick and S. Gao: ``The Crust'', Elsevier Ltd.,(2004), 1
64.
( 3 ) I. Kaczmarek, M. Weinmann, M. Stenzel and C. Schnitter: Int.
J. Powder Metall., 55(2019), 2334.

次号 金属なんでもランキング No. 17 純物質液体の表面張力




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2

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7

表彰 (日本金属学会)(2021 年 9 月 14 日)～2021 年 9 月 14 日(火)，下記の方々が本会の賞を受賞されました．おめでとうございます．今回は賞状の発送をもって，贈呈式に代えさせていただきます．～

第 18 回

日本金属学会村上記念賞受賞者(1 名)[規則合金を中心としたスピントロニクス材料の先進的研究]
東北大学金属材料研究所 教授

高

梨

弘

毅

受賞者は，金属人工格子の研究から発展し，薄膜作製と同時に微細加工や自己形成の手法も駆使してさまざまな磁気ナノ構造を作製して，優れたスピントロニクス機能を有する
磁性薄膜の研究を行ってきた．特に，スピントロニクスに有用な材料として規則合金に着目し，高磁気異方性 L10 規則合金を垂直スピン偏極源として利用したスピン注入磁化反転の実証や巨大スピンホール効果の発見，ハーフメタルホイスラー合金を用いた室温で大きな CPPGMR の実現などに成功し，スピントロニクス分野や磁気ストレージ分野における材料研究の発展に大きく貢献した．

第 18 回

日本金属学会村上奨励賞受賞者(3 名)(50 音順)[金属材料の腐食機構の解明と高耐食化に関する電気化学的研究]
東北大学大学院工学研究科 准教授

菅

原

優

受賞者は，鉄鋼材料を中心とした構造材料や燃料電池触媒等に使用される貴金属材料など，さまざまな金属材料の腐食機構の解明と高耐食化に関する研究を推進してきた．代表的な成果として，エレクトロクロミック薄膜を用いた金属材料中の水素の可視化技術の開発，低温プラズマ表面処理による鋼材表面の高機能化，酸性溶液中の白金やルテニウムの溶解機構の解明と高耐食性表面の創出等が挙げられる．この一連の研究成果は国内外で高く評価されており，今後のさらなる飛躍が期待される．
[チタン合金のマルテンサイト変態と形状記憶特性に関する研究]
東京工業大学科学技術創成研究院 准教授

田

原

正

樹

受賞者は，チタン合金を中心に形状記憶合金の内部組織と変形・変態挙動に関する研究に継続的に取り組んできた．侵入型元素によって誘起される局所格子変調構造が変形・変態挙動に及ぼす影響を解明した．また，応力誘起マルテンサイト変態を利用して単結晶マ
ルテンサイトを作製することに成功し，これを用いて新しい転位すべり系や変形双晶を発見してきた．さらに，組織解析をベースに優れた形状記憶・超弾性特性を有する新規チタン系合金の開発にも取り組むなど，今後の更なる発展が期待される．
[材料学に基づく骨微細構造制御のための生体機能化材料開発に関する研究]
大阪大学大学院工学研究科 助教 松 垣

あいら

受賞者は，材料学の立場から生体機能化プロセスを理解することで，革新的な骨代替材
料創製を達成してきた．骨機能化のための細胞制御の材料学的方法論の確立に基づき，異方性材料としての骨基質の微細構造構築に成功し，生体機能発現に必須の金属材料開発に飛躍的な進歩をもたらした．こうした成果は，細胞や生体組織を活用した金属材料の高機能化を達成した極めて独創的な成果として世界的に高く評価され，今後の更なる発展が期
待される．



表

彰

第 31 回

日本金属学会奨励賞受賞者(6 名)(部門別 50 音順)[学術部門][アモルファス族半導体の構造不均一と結晶化に関する研究]
大阪大学大学院工学研究科 助教

奥

川

将

行

受賞者は，TEM 実験と分子動力学計算により，アモルファス族半導体の局所原子配列と結晶化挙動の関係を研究してきた．室温での時効によってアモルファス構造が不規則となり，それに伴って結晶化プロセスが異なることを見出した．作製ままの薄膜は，爆発結晶化プロセスによって，より低温で結晶化する．この知見を応用し，ポスト Si 材料と期待される SiGe 合金を低温結晶化させるプロセスを提案した．現在は，3D 積層造形における結晶化プロセスの解明に取り組んでおり，今後の更なる展開が期待される．
[金属基生体材料の表面改質および組織制御を基軸とした新材料設計]
東京工業大学科学技術創成研究院 助教

邱

受賞者は，医療材料の特性向上を目標とし，金属基複合材料の設計・組織制御に関する研究を行っている．(1)バイオセンサにおいては，ナノ金属/酸化物/ポリマー複合材料の再分布現象を発見・活用し，バイオセンサの特性向上を大幅に達成した．(2)医療材料として使用する Au 基の形状記憶合金においての粒界脆性を，延性相導入により改善する手法を考案した．(3)血管内医療機器用のチタン合金について系統的に研究し，機械性質及び形状記憶特性の評価を行った．現在，強磁性材料を研究し，医療材料に取り組んでおり，今後の更なる発展が期待される．
[カーボンナノチューブ強化 Al 基複合材料の作製と界面制御に関する研究]
東北大学大学院工学研究科 助教 周偉

偉

受賞者は，有効な荷重伝達による高強度化を達成するために，カーボンナノチューブ(CNT )表面に意図的に欠陥を導入し，これを起点として CNT Al 界面にナノ炭化物を導入する新奇な方法を提案した．Al4C3 形成メカニズムと機械的特性への影響を詳細に調べた結果，初めて 1 本 CNT の引き抜き試験によるナノカーボンAl 界面強度の定量的評価に成功した．これらの発見は， Al 基複合材料の強度―延性―導電率のバランスを向上させ，これらを同時に備えた Al 複合材料の製造を可能にし，銅電線を代替する次世代の導体として期待されている．
[AE 法と数値解析による疲労破壊メカニズムの解明に関する研究]
東京大学大学院工学系研究科 講師

白

岩

隆

行

受賞者は，構造材料における疲労や破壊に関する研究を一貫して行ってきた．主な業績
として，(1)金属薄膜の疲労機構解析とセンサ応用，(2)結晶塑性有限要素解析とデータ科学による疲労予測モデルの構築，(3)アコースティック・エミッション(AE)法による疲労評価手法の開発が挙げられる．現在は，材料試験中に得られる AE 信号などの計測データ
を，データ同化手法により物理モデルとともに解析することで，微視変形挙動を動的に評価する手法の構築に取り組んでおり，今後の更なる展開が期待される．
[高温物理化学に基づいた新規金属製造及びリサイクル法の開発に関する研究]
東北大学大学院工学研究科 助教 盧
受賞者は，高温融体(金属や溶融塩など)の物理化学に基づいて，都市鉱山からの金属の効率的なリサイクル法，更に低環境負荷の金属材料の新規製造法に関して研究を行ってきた．主な業績として，(1)金属二次資源のリサイクル性に関する熱力学解析，(2)溶融塩電
解による活性金属の新規リサイクルプロセスの開発，(3)溶融塩を用いたチタン系微粉末などの機能性材料の新規製造法の開発が挙げられる．現在は溶融塩電解を用いたアルミニ
ウム合金スクラップのアップグレードリサイクルの開発に取り込んでおり，今後の更なる発展が期待される．

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan[技術部門][高温融体と鋼が形成する高温固液界面反応解明に関する研究開発]
株 技術開発本部 主任研究員
日本製鉄

土

岐

隆太郎

受賞者は，主に酸化物融体と，鋼，および耐火物などが形成する高温固液界面で起こる反応解明に関する基礎研究を継続的に行ってきた．特に，酸化物融体による鋼の高温腐食
反応の支配因子として酸化物融体の塩基度に着目し，自作した塩基度測定用センサーや高温実験装置を用い，塩基度に対する酸化物溶解度の関係を明らかにするとともに溶解挙動の推定を行った．これらより，基礎メカニズムを解明することで高温固液界面反応の関与する鉄鋼プロセスについて改善指針を示した．

第 44 回
1.

2.

受賞記事(2 件 14 名)

単結晶 CuAlMn 超弾性合金の開発と耐震分野への応用(まてりあ 60 巻 1 号)

株 古河テクノマテリアル
特殊金属事業部

名古屋大学大学院
環境学研究科課長

教授

喜瀬純男 君荒木慶一 君片岡奈々美 君

横山重和 君株
積水ハウス
総合住宅研究所

株 古河テクノマテリアル

専務取締役

東北大学大学院
工学研究科

東北大学大学院
工学研究科

部長

特殊金属事業部長

准教授

教授

東田豊彦 君

石川浩司 君大森俊洋 君貝沼亮介 君株
積水ハウス
総合住宅研究所株
積水ハウス
総合住宅研究所部長

自動車ブレーキ用ハイブリッドセラミックスの開発(まてりあ 60 巻 2 号)

宇宙航空研究開発機構
宇宙科学研究所

物質・材料研究機構
構造材料研究拠点東京大学大学院
工学系研究科

准教授

主席研究員

教授

後藤



日本金属学会技術開発賞

健 君

郭

樹啓 君

森田一樹 君表彰株
クアーズテック
秦野事業所

株 超高温材料研究センター
R&D エンジニア

代表取締役社長

青沼伸一朗 君中川成人 君香川

日本金属学会論文賞

受賞論文(5 編 19 名)

第 69 回

東京大学大学院
工学系研究科教授(現東京工科大学 教授)［物性部門］1 編(3 名)
ナノ多結晶粒界モデルを用いた粒界偏析予測

豊 君(日本金属学会誌 84 巻 7 号)

株日本製鉄
技術開発本部株
日本製鉄
技術開発本部

大阪大学大学院
基礎工学研究科

主任研究員

上席主幹研究員

教授

伊藤一真 君澤田英明 君尾方成信 君[組織部門］1 編(5 名)Comparison of In Situ SEM and TEM Observations of Thermoelastic Martensitic Transformation in TiNi
(Materials Transactions Vol. 61 No. 11)
Shape Memory Alloy

九州大学大学院
総合理工学府

九州大学大学院
総合理工学府

九州大学大学院
総合理工学院

東京工業大学
科学技術創成研究院

九州大学大学院
総合理工学院(現九州大学先導物質
化学研究所 学術研究員)(現東京工業大学
大学院物質理工学院)

助教

教授

教授
(現九州大学大学院
総合理工学院 特任教授)

赤嶺大志 君稲邑朋也 君副島洋平 君平間

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

慧 君

西田

稔 君

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

[力学特性部門］1 編(5 名)
炭素クラスターの強化機構に関する原子論的研究

金沢大学
理工研究域

(日本金属学会誌 84 巻 1 号)

金沢大学
理工研究域

株
日本製鉄
技術開発本部株
日本製鉄
技術開発本部教授

金沢大学
自然科学研究科
株 小松製作所)
(現

准教授

主査

上席主幹研究員

下川智嗣 君安井紀一朗 君新山友暁 君木下惠介 君澤田英明 君[材料プロセシング部門］1 編(3 名)
Yttriothermic Reduction of TiO2 in Molten Salts

東京大学大学院
工学系研究科

田中尚良 君(Materials Transactions Vol. 61 No. 10)

東京大学
生産技術研究所

東京大学
生産技術研究所

助教

教授

大内隆成 君岡部

徹 君[工業材料部門］1 編(3 名)
Development of Co
Cr
Mo
Fe
Mn
W and Co
Cr
Mo
Fe
Mn
W
Ag HighEntropy Alloys Based on Co
(Materials Transactions Vol. 61 No. 4)Cr
Mo Alloys



兵庫県立大学大学院
工学研究科

新居浜工業高等専門学校
環境材料工学科

大阪大学大学院
工学研究科

教授

准教授

教授

永瀬丈嗣 君當代光陽 君

中野貴由 君表彰

第1回

日本金属学会新進論文賞受賞者(6 編 6 名)

[日本金属学会誌部門]
1.

走査型電子顕微鏡を用いた PtCu ナノ粒子表面形態変化の同一視野観察(84 巻 7 号)

東京工業大学物質理工学院 助教 〇大
東京工業大学物質理工学院(現経済産業省産業保安グループ） 鴫
東京工業大学物質理工学院 教授 多東京工業大学 名誉教授 西2.

MgSc 形状記憶合金の加工熱処理による集合組織形成と超弾性特性に及ぼす影響

東北大学大学院工学研究科 ○山
東北大学大学院工学研究科 准教授 安東北大学大学院工学研究科 教授 須
物質・材料研究機構 小

3.

井
原
田
方

優
英

梓 君
一 君
司 君
篤 君

(84 巻 8 号)

岸
藤
藤
川

二相 aMg/C14Mg2Ca 合金におけるラメラ組織安定性

奎 佑 君
大 輔 君
祐 司 君
由希子 君

(84 巻 12 号)

株 ) ○阿東京工業大学物質理工学院(現古河電気工業
株) 大
東京工業大学物質理工学院(現JFE スチール

東京工業大学物質理工学院 准教授 寺

部
石
田

俊太郎 君
航 司 君
芳 弘 君

[Materials Transactions 部門]
1.

Effect of Elemental Combination on Microstructure and Mechanical Properties of Quaternary Refractory Medium(Vol. 61 No. 4)

Entropy Alloys

京都大学大学院工学研究科 ○He Qian 君
京都大学大学院工学研究科(現助教) 吉
京都大学大学院工学研究科 教授 安田田

京都大学大学院工学研究科 教授 

2.

周
秀
伸

平 君
幸 君
泰 君

Effect of CobaltContent on Mechanical Properties of NonEquiatomic CoCrNi Medium Entropy Alloys(Vol. 61 No. 4)
京都大学大学院工学研究科(現助教) ○吉

周 平 君
琢 人 君
京都大学大学院工学研究科 助教(現大連理工大学 副教授) Bai Yu 君
京都大学大学院工学研究科 教授 
伸 泰 君

株) 池
京都大学大学院工学研究科(現アクセンチュア

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

田
内




3.

Prediction of FaceCentered Cubic SinglePhase Formation for NonEquiatomic CrMnFeCoNi HighEntropy
Alloys Using Valence Electron Concentration and MeanSquare Atomic Displacement(Vol. 61 No. 9)

京都大学大学院工学研究科 助教 ○新株) 浅
京都大学大学院工学研究科(現日鉄ステンレス

京都大学大学院工学研究科 准教授 弓津倉削

京都大学大学院工学研究科 教授 乾第 11 回

日本金属学会まてりあ賞(まてりあ 59 巻 8 号)

東北大学
金属材料研究所

東北大学
学際科学フロンティア研究所

東北大学
金属材料研究所

東北大学
金属材料研究所

特任助教

助教

准教授

教授

下川航平 君岡本範彦 君

李

弘毅 君

市坪

哲 君

(まてりあ 59 巻 11 号)細胞および骨基質の配向化機序に基づく骨機能化誘導

大阪大学大学院
工学研究科

大阪大学大学院
工学研究科

助教

教授

松垣あいら 君

中野貴由 君[まてりあ啓発・教育賞］(1 編 1 名)
焼結の基礎―理論的背景から実際まで―(全 4 回)

大 君
仁 君
貴 君
行 君

受賞論文・記事(3 編 7 名)

[まてりあ論文賞］(2 編 6 名)
1. 多価カチオンを利用した新型蓄電デバイス開発に向けた基礎的研究

2.

甲
誠
是
晴

(まてりあ 58 巻 10 号，11 号，12 号，59 巻 1 号)

東京大学大学院
工学系研究科教授

吉田英弘 君



表

彰

第回

優秀ポスター賞受賞者 名（2021年 9 月14日受賞決定）（五十音順）

1 Ti Mo Sn Al 合金における等温変態による形状記憶効果(P165)
東京工業大学 安藤一斗 君，君，海> 晃 君，田原正樹 君，邱
細田秀樹 君8 マグネシウム添加による亜鉛の生体
内分解性および機械的性質改善(P40)
神戸大学 小林遼也 君 ，漆谷建治 君，中竜也 君，池尾直子 君，向井敏司 君

2 Mn ( Co, Fe ) Ge におけるサイト占有と磁気特性(P67)
鹿児島大学 尾中朱莉 君 ，尾上昌平 君，
茨城工業高等専門学校 小野寺礼尚 君，
鹿児島大学 三井好古 君，小山佳一 君

9 金属絶縁体相転移材料 VO2 の熱電特性評価(P58)
長岡技術科学大学 酒井諒二 君，
馬場将亮 君，武田雅敏 君

3 ヨウ素を用いた鉄スクラップからの銅の除去(P31)
千葉工業大学 小野公輔 君，永井 崇 君10 水素吸蔵合金を用いたメカノケミ
カル CO2 メタネーションにおける原子状水素供給の影響(P178)
東海大学 澤原馨登 君，源馬龍太 君

4 放 射 光 In situ XRD / DIC 同 時 測 定による Al Mg 合金のセレーション解析(P168)
兵庫県立大学 北野竜也 君，
有吉 開 君，平田雅裕 君，
京都大学 朴 明験 君，辻 伸泰 君，
兵庫県立大学 足立大樹 君

11 鉄腐食を利用したヒドロゲル中ア
クアイオン拡散係数定量評価(P142)
北海道大学 高井智史 君，
村上俊太郎 君，張 麗華 君，
渡辺精一 君5 a Au Cu Al 合金の機械的性質に及
ぼすマルテンサイト相導入の効果(P37)
東京工業大学 Goo Kang-Wei 君，
鳥谷部綾乃 君，
株 後藤研滋 君，
田中貴金属工業
東京工業大学 邱
君，海> 晃 君，
田原正樹 君，細田秀樹 君
6 Fe 7.7 mol  Sm 合金のアモルファ
ス化に及ぼすロール速度の影響及び冷却曲線の推定(P35)
名古屋工業大学，産業技術総合研究所
後藤真矢子 君，
産業技術総合研究所 田村卓也 君，
名古屋工業大学 渡辺義見 君，
佐藤 尚 君7 蛋白質 PfV 結晶中に合成した CoPt
ナノ粒子の微細構造(P61)
大阪大学 小林直登 君 ，谷口 誠 君，
神田大輔 君，岸田憲明 君，広島大学 東浦彰史 君，
大阪大学 田口英次 君，市川 聡 君，
中谷亮一 君，中川敦史 君，白土 優 君

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

12 Fe 合金単結晶の硬さ試験による圧痕周辺の結晶方位変化(P78)
東京工業大学 田中健治 君，
宮澤直己 君，尾中 晋 君

13 G SPSC を用いた欠陥制御による色調表面パターニング(P83)北海道大学 塚村順平 君 ，橋優樹 君，張 麗華 君，ジェーム メルバート 君，
大阪大学 岡本一将 君，北海道大学 渡辺精一 君
14 Au Cu 合 金 か ら の Cu MOF 修 飾
多孔質 Au 触媒の開発(P29)
兵庫県立大学 出口 凌 君，
野崎安衣 君，森下政夫 君，山本宏明 君，亀尾亮太 君15 Fe2Si 鋼における脆性延性遷移
挙動に及ぼす Ni 添加の影響(P22)
九州大学 時任史菜 君，
木更津工業高等専門学校 奥山彫夢 君，
九州大学 森川龍哉 君，山o重人 君，
九州大学，京都大学， ESISM 田中將己 君，
日本製鉄 山本信次 君，森重宣郷 君
16 レーザ粉末床溶融結合法によるス
テントの作製(P158)
東北大学 中谷勇喜 君 ，周 偉偉 君，
野村直之 君17 CrxMn1－xZnSb の 結 晶 構 造 と 磁 気特性(P126)
鹿児島大学 長野杜春 君 ，矢野惣之 君，
吉田健斗 君，小林領太 君，三井好古 君，東北大学 梅津理恵 君，
鹿児島大学 小山佳一 君

析出強化型 Ni 基超合金の狭ピッ
18 g ′
チ走査レーザー付加製造(P33)
大阪大学 能勢和史 君 ，奥川将行 君，
小泉雄一郎 君，中野貴由 君

19 凝固脆性温度域への Ni 基合金組成の影響とレーザ造形用合金探索(P93)
物質・材料研究機構，芝浦工業大学
平賀知輝 君，
物質・材料研究機構，九州大学 北嶋具教 君，
物質・材料研究機構 源 聡 君，戸田佳明 君，
皆川和己 君，川岸京子 君，
芝浦工業大学 湯本敦史 君，
物質・材料研究機構 渡邊 誠 君，
出村雅彦 君，川崎重工 井頭賢一郎 君，
大阪大学 中野貴由 君
20 マグネシウム圧延材の塑性変形に対するセリウム及びアルミニウムの影響(P141)
熊本大学 増永隆佑 君，
熊本大学(現日本軽金属株式会社)

宮野

遥 君，

熊本大学，MRC 北原弘基 君，

安藤新二 君21 M23C6 単 結晶 の強 度特 性に 及ぼ すM の化学組成の影響(P115)
東北大学 松戸玲菜 君 ，笠田竜太 君，
水元 希 君，耿 殿程 君

22 Pt / a Al2O3 触媒を利用した CO 酸
化反応における活性サイトの特定(P149)
九州大学 松原立樹 君 ，内山雄貴 君，兵頭潤次 君，山崎仁丈 君

23 ボロノイディリクレ分割法を応用した酸化物イオン拡散機構の解析(P74)
JFCC，京都大学 松本 潮 君，
JFCC 小川貴史 君，クレイグフィッシャー 君，北岡 諭 君，
JFCC，京都大学 田中 功 君
24 レーザ熱加工によるマルテンサイ
ト系ステンレス鋼の耐食性向上(P38)
東京医科歯科大学 真中智世 君，NIMS 堤 祐介 君，
株 後藤光宏 君，
富士高周波工業
東京医科歯科大学 蘆田茉希 君，陳 鵬 君，
NIMS 片山英樹 君，
東京医科歯科大学，神戸大学 塙 隆夫 君
25 PdCu 合金膜の低温における水素透過能の定量評価(P176)
名古屋大学 三津原晟弘 君，
君塚 肇 君，湯川 宏 君，渡邉晨平 君

26 MoSiBZrC 合 金 の ミ ク ロ 組 織 と 高
温酸化挙動に及ぼす Cr と Nb 添加の効果(P51)
東北 大学 Yan Xinyu 君 ， 南 茜 君 ，井田駿太郎 君，吉見享祐 君

27 a ラメラ径を変化したラメラ形態を呈す Ti 6Al 4V 合金の高温圧縮特性と組織(P163)
香川大学 吉田慎吾 君，松本洋明 君

28 Microstructureandoxidation
resistance of CoCrTa alloy system(P143)
Research Center for Structural Materials,
National Institute for Materials Science,
Waseda University MOREAU Louis 君，Institut de chimie de la mati áere condense de
Bordeaux GORSSE Stephane 君，Research Center for Structural Materials, National Institute for Materials Science, Waseda
University MURAKAMI Hideyuki 君



表

彰

29 Elastic properties of offstoichiometry C14 Laves phase in the FeCrNb
ternary system(P77)
Tohoku University, INSA Lyon
BORNOWSKY Lucille 君，
Tohoku University IDA Shuntaro 君，
YOSHIMI Kyosuke 君

30 酸化被膜形成と酸化物分散を実現するステンレス鋼積層造形体の作製(P96)
東北大学 渡邊直樹 君 ，周 偉偉 君，
野村直之 君第回高校・高専学生ポスター賞受賞者(最優秀賞件，優秀賞件）(2021年 9 月15日発表)

最優秀賞

5.
1.

化学反応速度用の実験教材の開発(HSP2)

電気分解による平面的スズ樹の作成(HSP11)
東京都立小石川中等教育学校

岡山県立岡山一宮高等学校

松本凜太郎 君，横井風羽 君，

荒木大輝 君，伊代野結子 君，上田和果 君，土屋

徹 君(指導教員)

草場虹泉 君，櫻間ゆい 君，
末廣弘毅 君(指導教員)
6.

マグネシウムとヨウ素を用いた二次電池開発(HSP12)
優秀賞

福島県立福島高等学校
1.

タンタルコンデンサの熱分解による岡部

和 君，松本大和 君，タンタル焼結体の回収(HSP1)

松田汐良 君，飯塚遥生 君，

東京都立科学技術高等学校

高野あかね 君，菅野凌大 君，清水梨穏 君，

新保隆太 君，川俣森田直之 君(指導教員)

橋昌弘 君(指導教員)
7.

倫 君，

亜酸化銅被膜と金メッキによる銅のSb2S3 の水熱合成～市之川産輝安鉱

青色着色の研究(HSP13)

巨大化の要因“巨大空洞仮説”の提案～

宮城県仙台第三高等学校(HSP4)

遠藤隼介 君，菅原冬羽雅 君，

愛媛県立西条高等学校

伏見慶太 君，山木大河 君，渡邊

八木田陽香 君，佐々木飛和 君，

菅原佑介 君(指導教員)

2.

桑村

翔 君，伊藤千尋 君，細川唯笑 君，

橋圭吾 君，藤田実優 君，寺川駿希 君，
大屋智和 君(指導教員)
3.

8.

歩 君，

他の金属を介した金属樹の生成(HSP15)
東京都立日比谷高等学校

生分解性プラスチックの生成と分解(HSP6)

山o英磨 君，川嶋結己 君，
加戸百合 君(指導教員)

熊本県立熊本北高等学校
福元彰太 君，石坂

遙 君，松村葉南 君，
9.

村上綾優 君，原

電池型平面的スズ樹の研究

(HSP16)

景子 君(指導教員)

東京都立小石川中等教育学校―カプ石田俐瑠 君，川井結愛 君，

セル添加量の耐食性への影響について―

高村美羽 君，安部紫乃 君，曾(HSP7)

土屋4.

自己修復性防食塗膜の開発

羽蓮 君，

徹 君(指導教員)

旭川工業高等専門学校

古川優花 君，千葉

誠 君(指導教員)

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan




10.

化学発光による尿酸の定量法の比12.

4°C 前後における水の対流モデル

較(HSP17)(HSP20)岡山県立岡山一宮高等学校

大阪府立天王寺高等学校

黒田雄一朗 君，平井隆登 君，

松永絢也子 君，鎌井愛子 君，

坂根優人 君，利守里香 君，沢田知音 君，

柿花官志 君，川井等之 君，末廣弘毅 君(指導教員)

尾o祐介 君(指導教員)

11.

修復剤内包カプセル分散による電13.

パイプを炙った結果，音が出まし

着塗装への自己修復性付与とこの耐食性

た．～熱音響機関を身近に～(HSP21)(HSP19)千葉市立千葉高等学校

旭川工業高等専門学校

森本紗羽 君，江口侑里 君，

大釜章嗣 君(指導教員)

千葉

誠 君(指導教員)◇◇◇

2022年秋賞のご推薦案内は次号(12号)にて会告いたします．

◇

◇

◇

◇日本金属学会秋賞の概要◇（英語表記はホームページ 表彰関係 ご覧下さい）
技術開発賞

まてりあ“新技術・新製品”の著者で，創意あふれる開発研究を推奨する目的で，金属工学ならびにこれに関連する新技術・新製品などの独創的な技術開発に携わった技術者に対して授賞する．

奨励賞

金属材料工学ならびに関連分野で卓越した業績を挙げつつある 5 月末時点で33歳以下の次世代を託する優れた若手研究者(工業技術部門は企業の研究者または技術者)に授賞する．
部門物性，組織，力学特性，材料化学，材料プロセシング，工業材料，工業技術

まてりあ論文賞

日本金属学会会報「まてりあ」に掲載した論文で，学術または科学技術上優秀で且つ金属及びその周辺材料に係る分野の進歩発展に顕著な貢献をした論文に対し授賞する．

まてりあ啓発・教育賞

日本金属学会会報「まてりあ」に掲載した記事で，まてりあ記事の特徴を活かし，金属及びその周辺材料に係る啓発や教育に顕著な貢献をした記事に対し授賞する．

村上記念賞

村上記念会からの寄付を基に金属工学の分野における先駆的研究および開発に格段の功績を挙げた方に授賞する．

村上奨励賞

村上記念会からの寄付を基に金属工学の分野で卓越した業績をあげつつある 5 月末時点で 40歳以下の若手研究者に授賞する．

論文賞

前年 1 ヵ年の会誌または欧文誌に掲載された論文の中から特に優秀な論文に対して授賞する．
部門物性，組織，力学特性，材料化学，材料プロセシング，工業材料

若手講演論文賞

35歳以下の春秋一般講演発表者またはポスター発表者で，会誌または Materials Transactions に掲載された学術上または技術上特に優秀な論文に対して授賞する．

優秀ポスター賞

ポスターセッション発表者を対象に，優秀なポスターおよび発表者に対して授賞する．本賞の贈呈は各大学，研究所に委託しこれを行う．

高校・高専
ポスター賞

高校生・高専(3 年生以下)学生の優秀なポスターおよび発表者に対して授賞する．本賞の贈呈は各学校に委託しこ
れを行う．



表

彰

人工股関節用 bTi 合金ステムの研究開発
花

田

修

治

を回避するためには，細径ネック，すなわち，高強度が求め

.

は じ

め

に

られる．また，体重を支えて高応力が繰り返し負荷されるネック部には高疲労強度が不可欠である．このように，ステム

高齢化社会の到来とともに，年々実施件数が増加しているには大腿骨に埋植する遠位部の「低ヤング率」と骨頭に連結

人工股関節全置換術 THA(Total Hip Arthroplasty)は，股関するネック近位部の「高強度」が同時に求められる．しかし，節疾患により歩行障害を起こした患者の機能回復を目的とす

両者はトレードオフの関係にあり，均質材料において高次元る．手術には医療機器として，大腿骨に埋植するステム，骨で両立させるのは容易ではない．そのため，この課題は長年

盤の寛骨臼に埋植するカップ，ステムとカップを連結する人

未解決のまま残されてきた．

工骨頭が使われるが，ここで注目するのはステムである．
THA のルーツとなる手術技法が， 1961 年に英国から報告(1)されると，瞬く間に世界中に波及した．人工骨頭とカッ

本稿では，この課題を解決するために開発した bTi Nb 
Sn 合金の材料特性，合金ステムの製造プロセス，合金ステ

ムの機能性評価などを紹介する．

プとの間に優れたベアリング機能が働き，術後の早い時期から円滑に歩行できることが高く評価されたからである．しか. Ti 合 金 の 選 択

し，それから数年後，ステム周辺骨に応力遮蔽による骨吸収が進行し，骨折や固定性の弛みによる再置換術の症例報告が人生 100 年時代になると， THA に使われるステムは患者相次いだ．ステンレス鋼や CoCr 合金のような高ヤング率合の体内に数 10 年にわたり埋植されたままになる可能性があ

金ステムを大腿骨内に骨セメントで強固に固定したことに因ることから，ステム材料となる Ti 合金の選択には生体安全る．それ以来，ステムと大腿皮質骨のヤング率の違いによっ性 を 最 優 先 し た ． 金 属 イ オ ン の 細 胞 毒 性 は ， Yamamotoて引き起こされる応力遮蔽を抑制しようと低ヤング率ステム

ら(5)の先駆的な研究により詳細に調べられ，毒性の低い元素が多数開発され，臨床応用された． 1970 年代に登場した低として，Ti, Zr, Hf, Mo, Nb, Ta, Sn, Ru, Al などが明らかに

剛性複合ステム(2)では，合金芯材を樹脂で被覆して低剛性化されている．一方， Biesiekierski らは生体為害性の評価にすることにより応力遮蔽は抑制されたが，低剛性ステムと骨は細胞毒性の他に，生体適合性，発癌性，遺伝毒性，突然変の界面に働く大きなせん断応力により，界面での固定性が低

異誘発性，アレルギー誘発性，耐食性なども重要であること下するという新たな課題が発生した(3) ．その後， 1980 年代を指摘し，生体為害性の低い金属元素として，Ti, Zr, Nb,に普及した Ti 6Al 4V 合金も， 1990 年代に開発された bTi

Ta, Au, Sn, Ru を推奨した(6)．これらの文献で共通する元素

合金(4) もステムの課題を根本的に解決するには至らなかっ

は Ti, Zr, Nb, Ta, Sn, Ru である．インゴットメタラジーをた．現在， Ti 6Al 4V 合金製ステムが世界中で使われていものづくりの基本としたことから，類似の材料特性が期待でるが，そのヤング率(～110 GPa)は，初期に使われたステン

きるのであれば溶解の容易な融点の低い元素，すなわち，レス鋼(193 GPa)や CoCr 合金(200～230 GPa)に比べれば低Zr の代わりに Ti, Ta の代わりに Nb を選択した． Ru は高いものの，大腿皮質骨(10～30 GPa)に比べ著しく高い．

コストであるため除外すると Sn が残る．幸いなことに Sn

一方，骨頭に近いステム近位ネック部に注目すると，大腿に は ， bTi 合 金 の v 変 態 を 抑 制 し て ヤ ン グ 率 を 低 下 さ せ

骨を大きく動かすときにカップ外周端と衝突してヘッドがカる(7)，a 相に固溶して優れた時効硬化能を発揮する(8)，合金

ップから外に飛び出す脱臼や，衝突による有害摩耗粉の発生の融点を低下させて溶解を容易にする，という優れた機能が東北大学名誉教授
Research and Development of bTi Alloy Stems for Artificial Hip Joint; Shuji Hanada(Emeritus Professor, Tohoku University)
Keywords: bTiNbSn alloys, Young's modulus, tensile strength, hip joint stem, stress shielding, gradation of mechanical properties, total hip
arthroplasty
2021年 7 月26日受理[doi:10.2320/materia.60.697]

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japanある．そのため， Sn は bTi 合金の低ヤング率化・高強度

添加により安定化し，b 相が不安定になる TiNbSn b 単相化・低製造コスト化を実現するうえで不可欠な元素であると合金の限界組成は，大略， Ti37.5Nb2.5Sn と Ti27.5Nb

判断し，TiNbSn 3 元合金を開発合金として選択した．

11Sn を結ぶ点線付近にある．

TiNbSn 合金ステムの研究開発に先立ち，合金の細胞接

bTi Nb Sn 合金のヤング率に及ぼす合金組成と塑性加工

触毒性試験(マウス皮下結合組織由来の L929 細胞とマウスの影響を明らかにするために，図 1 で使用した Ti Nb Sn

頭頂骨由来の MC3T3 E1 細胞の培養試験)および骨親和性合金の急冷材(ST)および急冷後減面率 75で冷間溝ロール試験(日本白色家兎大腿骨に長期間埋植した合金ロッドの引圧延した丸棒加工材( CGR )のヤング率( Ed )を共振法で測定抜試験)を行い， TiNb Sn 合金がステム材料として適性でした(16) ．図は代表例として， Ti 35Nb cSn ( c ＝ 2.5 ～ 10 )あることを確認した(9)．さらに，第三者である(一財)日本食のヤング率の Sn 濃度依存性を示す． CGR の構成相は主に品分析センターに依頼して，細胞毒性試験，感作性試験，復XRD 解析で同定し，ST と同じシンボルマークで表示した．

帰突然変異試験，染色体異常試験，骨内埋植試験，溶出物試

ST と CGR のヤング率は， Sn 濃度が c ＝ 10 から減少すると験を行い，いずれの試験でも Ti Nb Sn 合金が生体材料とともに低下し，最小値を示してから上昇する．また， b (v)

して安全であるとの評価を得た．

＋ a ″領域にある ST では溝ロール圧延によるヤング率の低下が顕著である．図 2 の△と▲は ST および CGR のヤング

. TiNb
Sn 合金の低ヤング率組成率最小値( Edmin )を示す．図は Ti35Nb cSn (c ＝ 2.5, 3.75,
7.5 )の XRD プロファイルである．( a ) ST, ( b ) CGR ともに

高温の b 単相( bcc )域から急冷した bTi Nb 2 元合金のヤ

2u ＝ 35～ 45°に極めて強い b と a ″のピークが観察され，そング率は，斜方晶 a″マルテンサイト変態が抑えられる臨界

れ以外のピーク強度は非常に弱いことから，尖鋭な集合組織

Nb 濃度，すなわち， b 相が最も不安定になる組成 Ti 40 
Nb(本稿での組成はすべて質量)付近で最小値をとる(10)．

これは，マルテンサイト変態開始温度に近づくと b 相が不安定になり，格子が軟化することに起因する(11)．この結果を参考にして，TiNbSn 3 元合金のヤング率が最小になる
組成を実験的に探索した．また，ヤング率は結晶方位に敏感であることから，結晶方位制御による低ヤング率化を検討した．方位制御した単結晶ステムが作製できれば，低ヤング率化は可能になるが，強度・生産性・コストなどに課題が残る．そこで，量産に有利な，塑性加工による集合組織の優先
方位形成を利用した低ヤング率化に着目した．単相 bTi 合
金のヤング率( E )の方位依存性は， E001 ＜ E011 ＜ E111 である(12)(14) ので，加工方向に〈 001 〉b を集積させることができ

図11223 K から急冷した TiNbSn 合金の構成相(16)．

れば，ヤング率が低下するはずである．加工後も b 単相である TiNbSn 3 元合金の凝固材および再結晶材の初期結晶粒の形状，サイズ，方位分布を変化させて，種々の圧下率で板圧延して加工集合組織を測定した．いずれの試料でも圧延方向へ集積しやすいのは〈 011〉b で，〈 001〉b への尖鋭な集積は得られなかった．
一方，加工によって a ″変態が誘起される Ti Nb Sn 3 元
合金では，加工によるヤング率の低下が報告されている(15)．そこで，アーク溶解した Ti(27.5～37.5)Nb(2.5～ 11.25 ) Sn 合金ボタンから小型試験片を作製して，急冷材と加工材のヤング率の組成依存性を測定し，塑性加工によってヤング率が最低値を示す合金組成を探索した(16)． 1223
K から急冷した Ti Nb Sn 3 元合金の構成相を光学顕微鏡(OM)と電子顕微鏡(TEM)観察および XRD 解析により評価
し，3 元系部分状態図上にまとめたのが図である．OM 組
織全体が斜方晶 a″マルテンサイトである組成領域を a″，v相を含む bcc b 母相と a ″の 2 相混合組織である組成領域をb ( v )＋ a ″， bcc b 単相組織である組成領域(灰色)を b と分類した．図 1 から明らかなように，TiNb 合金の b 相は Sn



図2

Ti35NbcSn(c＝2.5～10)の ST(1223 K から急冷)および CGR(急冷後75冷間溝ロール圧延)のヤング率の Sn
濃度依存性(16)．

最近の研究

が発達していることが分かる． c ＝ 2.5 と 3.75 の ST と CGR

工熱処理中に( 011 )b の集積が起こりやすいことを示す．各の XRD プロファイルを比較して図に示す．(a)Ti35Nb

合金の ST の〈 011〉b 制限視野電子図形における v 相は， Sn

2.5Sn の ST で見られる明瞭な a″の二つのピーク(002)a″と濃度の増加とともに，明瞭な v 反射( Ti 35Nb 2.5Sn )か( 020)a″は， CGR では極めて強いピーク(020)a″に変化してら，弱い v 反射( Ti 35Nb 3.75Sn )を経て，散漫散乱( Ti いる．(b)Ti35Nb3.75Sn の a″のピークにも類似の傾向が35Nb7.5Sn)へと変化し，Sn 添加による v 変態の抑制効果見られる．これらの結果は，急冷時に生成される a″のバリが確認されている．また，加工によって v 変態は促進されアントとその後の溝ロール圧延で生成される加工誘起 a″のない(16)．これらの結果から，図 2 において Ti35NbcSn のバリアントがともに圧延中に再配向し，最終的には圧延方向

ST と CGR のヤング率が， Sn 濃度 c ＝ 10 から減少するととに尖鋭な[010]a″優先方位が集積することを示唆する．これもに低下するのは b 相の不安定化に，最小値を示してからに対して， c ＝ 7.5 の ST と CGR では極めて強い( 011 )b ピー

上昇するのは急冷時に生成する v 相量の増加によると説明

クだけが見られる(図 3)．ST に検出される(011)b ピークはできる．また，b(v)＋a″領域で，CGR のヤング率が ST に

急冷処理前の試料準備(凝固材の溝ロール圧延とその後の溶

比 べ て 著 し く 低 く な る の は 圧 延 方 向 に 尖 鋭 な [ 010 ]a″//体化処理)中に形成される再結晶粒の優先方位に由来し，加[011]b 優先方位が形成されることと密接に関係している(16)．
Ti(37.5, 32.5, 30, 27.5)NbcSn(c＝2.5～11.25)についても ST と CGR の Edmin(△と▲)を求めて図 1 に記入すると，
Edmin の現れる組成は，不安定 b 単相合金の限界線(点線)と一致するか，あるいは，やや低 Nb 濃度側にずれている．この僅かなずれは，微量の a″が生成しても b 母相の安定性は低下することを示している．このように，TiNbSn 3 元合金においても，b 相が最も不安定になる組成付近で低ヤング率が得られる．図 1 の合金を電子/原子比( e / a )で整理し，ST と CGR を e / a に対してまとめたのが図である．各合

金群(Nb 濃度一定)の ST と CGR は，b 相の安定性が関与す

図3

Ti 35Nb 2.5Sn, Ti 35Nb 3.75Sn, Ti 35Nb 7.5Sn の
XRD プロファイル(16)．(a) ST, (b) CGR.

図4

図5

各合金群 Ti(27.5～37.5)NbcSn(c＝2.5～11.25)の STと CGR のヤング率(Ed)と e/a の関係(16)．

ST および CGR の XRD プロファイル(16)．(a) Ti35Nb2.5Sn, (b) Ti35Nb3.75Sn．(オンラインカラー)

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

る正の傾きをもつ直線と急冷時に生成する v 相量を反映す

ステリシスは次第に小さくなり(図 7(b)(c))，10サイクルでる負の傾きをもつ直線とで整理される． Ti 30Nb cSn, Ti 

ほぼ消滅する(図 7( d))．注目されるのは，変形初期の弾性32.5Nb cSn, Ti 35Nb cSn では正と負の傾きをもつ直線の変形域の直線の傾きから測定したヤング率( Es )が 1 サイク

交点が Edmin に対応する． ST の Edmin (△)は明瞭な e/a 依存

ルでは 53 GPa であるのに対し， 10サイクルでは 36 GPa に性 を 示 さ ず ， 50 ～ 55 GPa の 範 囲 に あ る が ， CGR の Edmin

低下することで，安定化した a″の Es は b の Es より低いこ(▲)はすべての合金群で 50 GPa 以下となる．特に， Ti とが示唆される．

35Nb 3.75Sn の Edmin は 36 GPa まで低下する．溝ロール圧

熱間鍛造後水冷した TNS 合金を減面率91まで溝ロール″相は，板圧延において報告された(15)ように，

延中の b 相と a

圧延したときの OM 組織を図に示す．丸棒軸方向垂直断[ 100 ]b －[ 100 ]a″, [ 011 ]b －[ 010 ]a″, [ 01̃1 ]b －[ 001 ]a″の格子面には複雑に湾曲した扁平状の粒界が見られ(図 8(a ))，平対応を保ちながら変形され，圧延方向(丸棒軸方向)に尖鋭な行断面には繊維組織の発達が観察される(図 8(b))．図 8(a)優先方位[011]b//[010]a″を形成する．従って，a″の体積率の特異な結晶粒組織は，強加工した bcc 金属や合金の線材が同じであれば，b→a″マルテンサイト変態の格子変形ひずや 丸 棒 で 報 告 さ れ た curled grain shapes(19) や VGS

み h1, h2, h3 の中で，圧延方向に対応する h2 がプラス値で大

microstructure(20) ま た は marble like structure(21) に よ く 似

きいほど，圧延方向のヤング率が低くなると考えられる．実ている．これらの線材や丸棒ではいずれも加工方向に尖鋭な－ 2 a0)/ 2 a0(a0, b′は際に各合金群の Edmin(▲)で h2＝(b′〈 011 〉方 位 が 成 長 し て い る ． Hosford は ， 加 工 に よ っ て

図 10参照)を測定すると， h2 が大きいのは Ti35Nb 3.75Sn〈 011 〉b 優先方位が形成されると， bcc の 4 種類の〈 111 〉b すで，a″の体積率も高いため Edmin は最低値となる(16)．
Ti 35Nb 3.75Sn の周辺組成をもつ合金の加工性， CGRの ヤ ン グ 率 ， 時 効 硬 化 性 な ど を 総 合 的 に 評 価 し ， Ti 
33.6Nb4Sn 合金をステム用の最適組成とした(以後 TNS 合金と呼ぶ)．

.

低ヤング率・高強度化

高周波溶解した20キロ級の TNS 合金インゴットを丸棒に熱間鍛造した後， b トランザス温度以上の約 700°
C から直ちに水冷したときの組織を図に示す．(a)は丸棒軸方向垂直
断面の OM 組織，( b)は平行断面の OM 組織，( c)は垂直断

図7

熱間鍛造後水冷した TNS 合金の繰り返し変形による
a″マルテンサイトの安定化．

図8

減面率91で溝ロール圧延した TNS 合金丸棒の OM 組
織(18)．(a) 丸棒軸方向に垂直断面．(b) 丸棒軸方向に平行断面．

面の SEM OIM 像である．微細化した b 粒の粒界は不規則な形状で(図 6(a), (b))，〈011〉b と〈001〉b が軸方向に優先的に成長している(図 6( c ))．熱間鍛造後水冷した丸棒から軸方向に平行に引張試験片を切り出し，室温で繰り返し引張試
験を行った．結果を図に示す．最初の 1 サイクルでは 220
MPa まで負荷してから除荷すると，a″マルテンサイトによる超弾性が発現する(除荷時の挙動を点線で示す)が， 375
MPa まで負荷してから除荷すると塑性ひずみが残留し(図 7(a))，加工誘起 a″マルテンサイトはその後の繰り返し負荷によるすべり変形でさらに安定化する．図 7( a )と同じ最大負荷応力で繰り返し変形を続けると，応力ひずみ線図のヒ

図6



熱間鍛造後水冷した TNS 合金の組織(17) ．( a ) 丸棒軸方向に垂直な断面の OM 組織．( b ) 丸棒軸方向に平行な断面の OM
組織．(c) 丸棒軸方向に垂直な断面の SEMOIM 像．(オンラインカラー)

最近の研究べりの中で，〈 011〉b に直角な 2 種類の〈 111〉b すべりは軸方

面すべりが起り，各粒の変形軸が[ 011 ]b 方向へ回転して圧向のひずみに寄与しないため，残りの 2 種類の〈 111 〉b すべ

延方向に平行になる．一方，a″粒の[010]a″は格子対応によりによる平面ひずみ変形が支配的になり，近接粒の粒界適合

り b 粒の[011]b 方向への回転と連携する．

性を維持するために粒が湾曲して特異な結晶粒組織が形成さ

図 8 に示した繊維組織の形成過程における b 粒の挙動をれると説明した(19) ．特異な結晶粒組織の形成メカニズムに調べるために，強加工後 400 °C に加熱して a ″を b に逆変態

ついては平面すべりを仮定したシミュレーションによってもさせてから SEM OIM 観察した結果を図に示す．軸方向

矛盾なく説明されている(22)．

垂直断面のほぼすべての b 粒が〈011〉b に配向している(図1191の減面率で溝ロール圧延した TNS 合金丸棒の軸方向(a))のに対し，平行断面の粒方位はランダムに分散している

垂直断面で測定した(011)b と(010)a″の極点図(図)に見ら(図11(b))ことから，軸方向に伸長した b 粒は〈011〉b 軸周りれるように， TNS 合金の b 相にも加工方向に沿って尖鋭なにランダムに回転・配列している．この組織は，非常に長い

優先方位〈011〉b が発達している(a″の優先方位は[010]a″)．

リボン状の粒を仮定した幾何学的モデルに基づく予測(24) と興味深いのは，強加工した TNS 合金は b＋a″の 2 相組織でも一致している．

あるにもかかわらず，単相の bcc 金属や合金と類似した特TNS 合金の高強度化の最適熱処理条件は硬度測定により異な結晶粒組織が形成されることで， a ″の影響を受けない

作 成 し た TTT 図 ( Time-Temperature-Transformation dia-

ように見える．この観察結果は，bTiNb 合金単結晶の塑性C付近にノgram)を参考にして決定した．TNS 合金は，400°

変形挙動を解析した Tahara らの最近の研究結果(23) を参照

ーズをもち，比較的短時間の熱処理により析出する a 相，

すると理解できる．彼らは，bTiNb 単結晶を変形して生成

または250°C付近にノーズをもち，長時間の熱処理により析する a″単結晶のすべり変形について極めて精緻な実験を行出する v 相によって硬化する．開発しようとするステムにい， a ″相におけるすべり変形は b 相のすべり変形の特徴をおいては，近位ネック部だけを部分的に熱処理して高強度化

完全に継承することを明らかにした．従って，図 8( a )の特し，遠位部は熱影響を抑えて低ヤング率を維持したいので，異な結晶粒組織は Hosford と同じようなメカニズムで形成

a 相による短時間の時効硬化処理条件として， 400 °Cで 5 hされていると考えられる．このときの b 相と a″相のすべり保持( 5 h 保持では v 相は析出しない)を採用した． TNS 合

挙動は，両相の格子対応と関係づけて図のように示すこと

金の91加工材を各温度で 5 h 保持した後，室温で行った引ができる． b 粒では[ 111 ]b と[ 1̃11 ]b すべりの活動による平張試験の応力ひずみ線図をまとめて図に示す．加工まま

図9

図 10

減面率91で溝ロール圧延した TNS 合金丸棒の軸方向に垂直断面の極点図．(a) (011)b, (b) (010)a″.

( a ) b( bcc )から ( b ) a ″(斜方晶)へのマルテンサイト変態 に お け る 格 子 対 応(16) ． 細 い 点 線 矢 印 は [ 111 ]b と－ 2 a0)/ 2 a0
[1̃11 ]b すべり．格子変形ひずみ h2＝( b′は太い点線矢印[011]b と[010]a″の長さ変化から計算．

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

図 11

400 °
C で 熱 処 理 し て a ″→ b 変 態 さ せ た TNS 合 金 のSEM OIM 像と逆極点図(17) ．( a ) 丸棒軸方向垂直断面，(b) 丸棒軸方向平行断面．(オンラインカラー)

図 12

強加工後，各温度で 5 h 熱処理した TNS 合金の室温における引張応力
ひずみ線図(17)．



では加工硬化した a ″＋ b 相により変形初期から高ひずみ領域まで直線的な応力ひずみ線図となるが， 150 °C では二段.

室温加工によるステムの形状付与

降伏的な挙動が現れる．加熱によって a ″→ b の逆変態が起こり，逆変態した b が引張試験によって再び加工誘起 a″変TNS 合金の優れた冷間加工性を利用して低ヤング率と高態するためと解釈される．引張強度は400°
Cで最高値を示す．

強度を両立させるための室温でのステム製造工程を検討し700 °
C 以上では再結晶が完了するため，加工誘起 a ″変態とた(17)．工程フロー図(図)に示すように，(a)熱間鍛造後水すべりが関与した典型的な二段降伏が現れる．

冷した丸棒を溝ロール圧延(またはスウェージ加工)により低

図12に示した応力ひずみ線図のピーク応力から求めた引ヤング率化した後，(b)作製しようとするステムの全長に合張強度と変形初期の直線部傾きから求めたヤング率を図にわせて切断した丸棒の両端をスウェージ加工する．そのねら示す．熱処理前の強加工材は優先方位成長により 40 GPa 前

いは，最終製品で近位ネック部となる一端(図の左端)には時後の低ヤング率であるにもかかわらず，加工硬化により 800

効硬化を促進するための大きな予ひずみを与え，ステム遠位

MPa 以上の高い引張強度を示す．熱処理温度とともに上昇部となる他端(図の右端)にはステムデザインに見合ったテー

する引張強度は 400°
C で 1270 MPa のピーク値となり，それパーをつけると同時にさらに低ヤング率化する．製造工程でに対応してヤング率も 85 GPa のピーク値を示す． 400 °Cでの材料ロスをできる限り少なくするために，型鍛造前の荒地

5 h 熱処理すると TEM 暗視野像には微細な a 析出粒子が観(プリフォーム)の予備成形に切削を使用しないでスウェージ

察される(図)．このような微細粒子が繊維組織をもつ微細加工を採用する．次に，(c)製品デザインに合わせて遠位ス

な b 粒中 に分 散 する こと に より 高強 度 化が 実 現さ れる ．

テム軸とネック軸が130°傾くように曲げ加工した後(股関節TNS 合金強加工材を400°
Cで 5 h 保持した試験片を使って，における大腿骨中心軸と骨頭に繋がるネック軸との連結角度

ステムの疲労強度を推定する基礎となる一軸引張/引張の疲)，( d )型鍛造する．型鍛造とその後のバリ取りでは約 130 °労試験を行った．疲労強度は 850 MPa であり(17)，現在ステ最終製品に近いニアネットシェイプ加工ができるので最終のム材料として広範に使われている Ti6Al4V ELI の疲労強マシニング工程を簡素化できる．この工程の中で型鍛造にお度(25)より高い．

いては断熱変形による加工熱発生，材料流れ不良による型への充填不足，型への焼き付きに留意した．
加工誘起した a″が断熱変形による温度上昇により b へ逆変態すると， a ″相によるヤング率低下の効果が消失する．
実際に加工シミュレーターでサイズの異なる円柱状 TNS 合
金試料を種々のひずみ速度で圧縮変形した結果，ひずみ速度が 1 s－1 以上になると試料温度が逆変態開始温度(示差走査
熱量計により測定した開始温度は約80°
C )以上に上昇することが分かった(26)．この結果を参考にして，温度上昇の少な
い低速溝ロール圧延と低速スウェージ加工の組み合わせおよび低荷重での繰り返し型鍛造を採用した．また，鍛造解析シ
ミュレーションソフトに基づいて行った型鍛造において型への充填不足が発生したが，その原因として加工まま材の応力ひずみ線図に現れる特異な加工軟化(図12)と金型への焼図13

引張応力ひずみ線図(図12)から求めたヤング率(Es)と引張強度(sB)の熱処理温度依存性(17)．

図 14

400 °
C で 5 h 熱 処理 した TNS 合金 の析 出相 a の TEM
暗視野像(17)．(オンラインカラー)



き付きが考えられた．これらの課題に対しては金型および荒図15

冷間加工による TNS 合金ステムの製造工程．

最近の研究

地のデザインの微調整と潤滑剤の選択で対処した．

ことから，人工骨頭を介してステムへ大きな繰り返し最大荷最終製品に仕上げたステムの近位部，中央部，遠位部から重(ネック部強度評価の ISO 7206 6 では 5.34 kN ，ステム

短冊状試験片を採取してヤング率を測定した．素材丸棒に形部強度評価の ISO72064 では 2.3 kN)を負荷した疲労試験

成されていた a″相と b 相の尖鋭な加工集合組織は型鍛造にをそれぞれ 6 本のステムで行い，すべてのステムが破壊しより僅かに乱されるが，型鍛造後のヤング率( Ed )はステム

ないことが試験法に定められている．最適熱処理を施した近位部で 45 ～ 52 GPa ，中央部と遠位部で 45 ～ 47 GPa であ

TNS 合金ステムは上記 ISO 疲労試験で規定されている繰り

り，ヤング率の上昇は僅かであった．

返し回数(ISO72066 では 107 サイクル， ISO72064 では
5×106 サイクル)ですべて破損しないことを確認した．

.

ヤング率と強度の連続的傾斜化と機能の検証

一方，ステム先端部にさらに低いヤング率が求められる場
合がある．術後にステム先端付近の大腿部に痛み(大腿部痛)

TNS 合金の熱伝導率は，熱伝導率が低いことで知られるを訴える患者の症例が報告され，その原因のひとつとしてス18 8 ステンレス鋼や純 Ti よりさらに低い(27) ことから，ス

テム先端での高剛性が指摘されている(28)．それには，図 15

テムの一端を部分的に加熱すると他端との間に大きな温度勾のすべての工程をできる限り低速加工で行い，加工熱による配を発生させることができる．図はトラニオンと呼ばれる逆変態(a″→b)を抑制するとともに，傾斜化熱処理中にステネック先端を(a)400°
Cまたは(b)525°
Cに加熱して 5 h 保持しム遠位先端部を非接触の水冷キャップ中に保持して温度上昇たときにステム内に発生する温度勾配と硬度分布を測定したを抑えることにより，ステム先端のヤング率を 40 GPa 以下

結果を示す(17) ．この実験ではステムの温度測定点(図中のにすることで対応できる．

)にステム軸中心まで開けた小さなドリル孔に熱電対を挿Kuiper と Huiskes(29) は数理最適化法に基づいた有限要素

入して平衡する温度を測定するとともに，5 h 保持後に冷却解析により，今から 20 年以上前( 1997 )に「ステムにおけるしてステムを半割し，その切断面を研磨して硬度を測定し応力遮蔽を抑制するために求められる低弾性率とステム界面

た．トラニオンを400°Cに加熱してもトラニオンとネック部の固定安定性向上のために必要な高弾性率は，近位部から遠近傍を除いてステムの大部分は200°
C以下であり，引張強度位部に向けてステムの弾性率を連続的に減少(傾斜化)させるとヤング率はほとんど変化しないことが分かる(図16(a))．

ことにより実現できる」というシミュレーション結果を発表

一方，トラニオンを 525 °C に加熱保持すると，ネック部はしている．しかし，これまで世の中に弾性率を傾斜化させた

400°
Cとなるので引張強度はピーク値に達するが，ヤング率

ステムが実在しなかったため，彼らの結論が実証されることが 60 GPa 以上になるのはネック近傍だけであり，ステム中はなかった．

央部から遠位先端部にかけて低ヤング率が維持される(図16

そこで，今回開発した力学特性傾斜化ステムに応力遮蔽抑(b ))．このように熱処理条件の制御により， TNS 合金ステ

制効果があるかどうかをバイオメカニクスに基づいて検証しムのヤング率を 45 ～ 85 GPa の範囲で，引張強度を 850 ～た(30) ．ヤング率を近位ネック部( 85 GPa )から遠位先端部

1270 MPa の範囲で連続的に傾斜化できる．

(55 GPa)に向けて傾斜化させた TNS 合金ステムとその比較

ステムの機械的性質の評価には，2 種類の疲労試験法

材として準備した同一形状でヤング率一定(～ 110 GPa )の( ISO72066 と ISO 7206 4)が規格化されている．日常生

Ti 6Al 4V ス テ ム を 生 体 力 学 試 験 用 人 工 複 合 大 腿 骨

活の歩行時においても股関節には体重の数倍の負荷が加わる(SAWBONE, Pacific Res. Lab., Inc.)にそれぞれ埋植した．
SAWBONE は大腿骨に近いヤング率をもつように，皮質骨該当部をグラスファイバーと樹脂で，海綿骨該当部をポリウ
レタンフォームで合成されている．埋植は整形外科臨床医により通常の人工股関節置換術と同様の手術手技で行った．人
工骨表面(正面と側面)の 13 個所に三軸ひずみゲージロゼッ
トを貼付して専用ジグで固定した後，機械試験機を使って骨頭を介してステムに 2100 N 負荷し，そのとき発生する表面
ひずみを測定した．図に 13 測定点のフォン・ミーゼス等
価ひずみをまとめて示す． TNS 合金ステムを埋植した人工骨の表面ひずみはほぼすべての個所で Ti6Al4V ステムより大きく， TNS 合金ステムには応力遮蔽抑制効果があることが分かる．また，ヤング率が近位部で高いことから，低剛性複合ステムで報告されたような界面での固定性不良は避けられる．さらに，有限要素解析による骨リモデリングシミュ
図 16

トラニオンを ( a ) 400 °C または ( b ) 525 °C に加熱したときにステム内に発生する温度勾配と熱処理後の硬度(HV)分布(17)．(オンラインカラー)

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

レーションを行い，術後 10 年におけるステム周辺骨の骨密度は，TNS 合金ステムの方が Ti6Al4V ステムより高いことを明らかにした(31)．




図17

骨頭へ 2100 N 負荷したとき人工大腿骨表面に発生するフォン・ミーゼスひずみ(×10－6)(30)．(オンラインカラー)

し，再置換術を必要としない THA の確立に貢献することを

. ま

と

め

期待したい．
使われてこそ材料―本稿が生体材料研究開発の一助となれ

低ヤング率を示す bTi 合金は生体硬組織代替材料としてば幸いである．

注目され，合金系・合金組成とヤング率の関係について実に多くの論文が発表されている．しかし，医療機器によっては

本研究開発は，主に(国研)科学技術振興機構(育成研究お

低ヤング率だけでは製品化に至らないことが多い．本稿でよび A STEP No. AS2115009F )，(国研)日本医療研究開は，人工股関節用ステムに焦点を当て，実用化において必須

発機構(医工連携事業化推進事業 No. 26022)およびミズホとなる低ヤング率と高強度を部位ごとに実現させるステムの株 の支援を受けて，正橋直哉教授(東北大金研)，井樋栄二教

研究開発の経緯と特性を紹介している．

授(東北大医)，山子剛准教授(宮崎大工)，松本洋明教授(香まず，生体安全性と塑性加工性に優れる bTiNbSn 合金

川大工)， T. K. Jung JST 研究員(現 RtoB Corp. )，千星聡

を開発し，b 相の安定性を制御して低ヤング率組成を確定し准教授(東北大金研)，山田則一医師(仙台赤十字病院)，千葉

た後，溝ロールで強圧延して優先方位[011]b //[010]a″を丸大介講師(東北大医)を始めとする多くの共同研究者ととも

棒軸方向に尖鋭に集積させ，さらに低ヤング率化する．次株 ，セイコーインスツル
株 ，
株 IJTT ，東北大学に，ミズホ

に，この丸棒の優先方位を維持したままでステム形状に成形

病院，東北大学病院臨床研究推進センター等の協力を得て実加工して，大腿骨に埋植する遠位部を低ヤング率にする．こ施された．

こで採用する強圧延には優先方位成長だけでなく，加工硬化と時効硬化促進のメリットがあり，加工後の局所熱処理によ本稿で引用した著者らの論文(16) は，最近，国際的リサー

り骨頭に連結するステム近位部のみを効率的に高強度化でき

チ会社 Advances in Engineering により材料工学分野で特にる．局所熱処理中にステムの両部位間に発生する温度勾配に重要な論文と選定され， Web サイト( https: // advanceseng.

より，ヤング率は 45～85 GPa，引張強度は 850～1270 MPacom)で紹介された．

の範囲で連続的に傾斜化される．傾斜機能化ステムでは，遠位部の低ヤング率により応力遮蔽が抑制されること，近位部文

献のヤング率上昇により界面の固定性が向上することをバイオメカニクスに基づいた評価で検証した．
「応力遮蔽・骨吸収による人工股関節ステムの固定性経年
劣化と再置換術」は， 50 年以上前から国内外の学会・業界
で懸案となっていた課題である．これを解決する手段として提案した，全く新しいコンセプトの「ステム遠位部の低ヤン
グ率と近位部の高強度を両部位の間で連続的に傾斜化させたステム」が，(独法)医薬品医療機器総合機構( PMDA )から要請された40症例の THA の治験を経て薬事承認され，製造販売が可能になった．このステムが設計通りの機能を発揮( 1 ) J. Charnley: Lancet, 1(1961), 1129
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166174.
(30) G. Yamako, E. Chosa, K. Totoribe, S. Hanada, N. Masahashi,
N. Yamada and E. Itoi: Med. Eng. Phys., 36(2014), 1665
1671.
(31) G. Yamako, D. Janssen, S. Hanada, T. Anijs, K. Ochiai, K.
Totoribe, E. Chosa and N. Verdonschot: J. Biomech., 63(2017), 135
143.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1971年

花田修治

東北大学大学院工学研究科博士課程修了(工学博士)
1971年 東北大学金属材料研究所助手
1987年 東北大学金属材料研究所教授，2005年退職
専門分野高温構造材料学，生体材料学◎高温構造材料としての金属間化合物・高融点合金の組織制御による強度・延性・靭性の改善，生体用チタン合金の加工プロセス制御による低弾性率・高強度化に関する研究に従事．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

高圧巨大ひずみ加工によるバルク状 Si およびGe 半導体のナノ結晶化と準安定相創成
生

.

は じ

め

駒

嘉

史

に

IV 族元素であるシリコン(Si)やゲルマニウム(Ge)は，室温での禁制帯幅がそれぞれ 1.12 eV および 0.66 eV の間接遷移型半導体である．常温常圧下ではいずれもダイヤモンド構
造の SiI/GeI であるが，高圧力を印加すると，図に示す
ように10 GPa 付近で bSn 構造の SiII/GeII 高圧相へ相変態する(1) ．高圧相から大気圧まで減圧すると， Si では菱面体(r8)の SiXII を経由して体心立方晶(bc8)の SiIII が準安定相として得られる(2)．また Ge の場合，減圧により室温では単純正方晶( st12 )の Ge III が現れ(3) ，急速減圧もしくは低温では bc8 構造の Ge IV が現れる(4)(5) ． Si III ， Si XII
お よ び Ge III は ， 禁 制 帯 幅 が そ れ ぞ れ 30 meV(6) ， 0.24
eV(7) および 0.59 eV(8) であること，さらに Ge IV は半金属であることから(9)，非ダイヤモンド構造の準安定相を利用した Si および Ge の新規特性発現が期待される．
これらの準安定相を得る方法には，ダイヤモンドアンビル
セル(10) (図( a ))やマルチアンビルセル(11) (図 2( b ))などの図1

Si および Ge の高圧相変態と準安定相形成．
(オンラインカラー)

高圧実験装置，試料表面へのインデンテーション(12) (図 2(c))が挙げられるが，著者等は高圧力を利用した材料プロセスである巨大ひずみ加工(Severe Plastic Deformation, SPD)と表される(16) ．したがって，アンビル回転数を増加させる

法(13)(15)に注目した．特に高圧力(～GPa)下でアンビルを回ことで，大量のせん断ひずみを導入することが可能である．

Torsion ( HPT )(16)(17) (図 2 ( d ))近年では，セラミックスや半導体試料へ HPT 加工を行い，は，脆性材料にも適用可能である． HPT 加工において，試

結晶粒微細化や準安定相，格子欠陥導入による光学的特性な料に付与されるせん断ひずみ g は，試料中心からの距離 r，

どの機能向上を図る研究が注目されている(15)(18)(20)．

転させる High Pressure

著 者 は 最 近 の 研 究 よ り ， 半 導 体 材 料 の Si(21)(25) ，試料厚さ t，アンビル回転数 N をもちいて，

g＝

2prN
t

(1)

Ge(26)(28)，GaAs(29)の HPT 加工による結晶粒微細化や相変態に伴う物性変化を Overview 論文としてまとめた(30) ．本

九州大学大学院工学研究院助教(〒819
0395 福岡市西区元岡744)
Production of Nanograins and Metastable Phases in Bulk Si and Ge Semiconductors Using Severe Plastic Deformation under Highpressure; Yoshifumi Ikoma(Department of Materials Science and Engineering, Kyushu University, Fukuoka)
Keywords: phase transformation, metastable phase, severe plastic deformation, highpressure torsion, photoluminescence, resistivity, silicon,
germanium
2021年 7 月26日受理[doi:10.2320/materia.60.706]



最近の研究

図2

高圧力を利用した実験方法(a)ダイヤモンドアンビル
セル(10)，(b)マルチアンビルセル(11)，(c)インデンテー
ション(12)，(d)High-Pressure Torsion (HPT)(16)．(オンラインカラー)

稿では， Si および Ge の HPT 加工に伴う準安定相形成と特性変化について紹介するとともに，シンクロトロン光を用いたアニールに伴う相変態その場観察(31)や， Si0.5Ge0.5 結晶を用いた HPT 加工による準安定相探索(32)について紹介する．

. Si および Ge の HPT 加工に伴う準安定相形成と
特性変化

図3

HPT 加工を施した Si の( a ) XRD プロファイル( N ＝ 0,
10 )および( b)ラマンスペクトル( N＝ 10)(30) ．破線箇所はアモルファス(aSi)を示す．(オンラインカラー)

図4

HPT 加工した Si ( N ＝ 10 )の HRTEM 像および FFT 図形(30)．(オンラインカラー)

Si および Ge を HPT 加工すると， Si I / Ge I と準安定相が混在したディスク状の試料が得られる． HPT 加工を施した Si の X 線回折(Xray diffraction, XRD)プロファイルおよびラマンスペクトルを図に示す．図 3 ( a )の XRD プロフ
ァイルでは，加圧のみ(N＝0)の場合では SiI の回折ピーク
が 見られる が， 10 回転 ( N ＝ 10 )後 では， 33 °， 52 °
および付近に SiIII および SiXII に対応したピークが現れる．
92°
Si III / XII の回折角は重なっているが，図 3 ( b )のラマンスペクトルでは，520 cm－1 の Si
I ピークに加えて，160，380，
415 cm－1 および 430 cm－1 付近に Si III が， 350 cm－1 および396 cm－1 付近に SiXII に対応するピークが明確に観察できる．また100200 cm－1 および470 cm－1 付近にブロードなピークが現れており，アモルファス相が存在していることもわかる．図にナノメートルサイズに微細化された結晶粒の高分解能電子顕微鏡(Highresolution electron microscopy,
HRTEM)写真を示す．高速フーリエ変換(fast Fourier transform, FFT)図形では，多結晶を示すリングパターンとアモ

ルファスによるハローが現れている．また微小領域でのFFT 図形は， SiI および Si III に対応していることが確認できた．
HPT 加工した Si では，アニールとの組み合わせでフォト

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japanルミネッセンス(Photoluminescence, PL)が発現することにれる一方で比抵抗は減少する．さらにアニール後では 2 6

加えて，ドーピングを行うことなく比抵抗特性を変化させる

桁上昇する．これは HPT 加工による半金属的な SiIII の生ことが可能である．図に HPT 加工後およびアニール後の成と，アニールによる SiIII/XII→SiI への逆変態を反映し室温における PL スペクトルとアニール後の HRTEM 観察たものである(25)．

結果を示す． HPT 加工後の試料では，転位などの格子欠陥

HPT 加工した Ge の XRD プロファイルおよびラマンスペの影響で PL は観察されないが，873 K でアニールを施した

クトルを図に示す．図 7(a)の XRD プロファイルには，Si

試料では 600 nm 付近を中心としたブロードなピークが現れと同様に加圧のみ(N＝0)では GeI の回折ピークが，5 回転る(22)．また HRTEM 像より得られた FFT 図形は SiI に対および 10 回転後の試料では Ge I に加えて Ge III に対応す応しており， Si III / XII はアニールにより Si I へ逆変態する回折ピークが現れる．また図 7( b)のラマンスペクトルでることがわかる．さらに FFT 図形の｛ 111 ｝スポット対を用も GeIII に対応する複数のラマンピークが150280 cm－1 にいた逆 FFT 像ではナノ結晶粒が存在しており(23)， PL ピー

現れる．図に HPT 加工後および窒素雰囲気中で 573 K に

クは Si
I ナノ結晶による量子閉じ込め効果に起因している．

てアニールを施した試料の HRTEM 観察結果を示す．図 8

HPT 加工およびアニールに伴う比抵抗変化を図に示す．

( a )の HPT 加工後の HRTEM 像では， Ge I および Ge IIIn＋＋)のナノ結晶がランダムに存在していることがわかる． FFT 図

いずれの場合も，加圧のみ( N ＝ 0)の場合では比抵抗は 1 2形ではアモルファスによるハローも観察された(28)(30)．また桁上昇するが， 10 回転の加工を施すと，結晶粒は微細化さ

図 8 ( b )のアニール後の HRTEM 像では， Ge I ナノ結晶が不純物ドープ量の異なる 3 種類の Si ウェハ(n,n ＋,観察され， Ge III から Ge I への相変態を確認した(28) ．図に示す可視光領域でのブロードな PL ピークは， Ge I ナ
ノ結晶に起因しており，アニール温度の上昇とともに結晶粒粗大化による PL 強度の低下が観察される(26) ．このように
Si および Ge に HPT 加工を施すと，ナノ結晶化による量子力学的効果と禁制帯幅が異なる準安定相が得られるため，ダ

図5

HPT 加工後( N ＝ 20 )および 873 K にてアニール後の Siの PL スペクトル(22)(30) ．挿入図アニールした試料のHRTEM 像， FFT 図形，逆 FFT 像(23) ，および量子閉
じ込めによる発光メカニズムの模式図．(オンラインカラー)

図6

HPT 加工およびアニールに伴う Si の比抵抗変化(25)(30)．
(オンラインカラー)



図7

HPT 加工した Ge の(a)XRD プロファイル(27)(30)および(b)ラマンスペクトル(N＝10)(30)．(オンラインカラー)

最近の研究

図9

HPT 加工およびアニールを施した Ge のフォトルミネ
ッセンススペクトル(26)(30)．

III→SiIV の相変態では，付与ひずみや減圧速度などが強く影響する．我々は，HPT 加工した Si の光電子分光による価電子帯状態密度観察を行い， 473 K までのアニールによりSi I および Si IV の存在に起因する価電子帯上端のシフトを見つけることができた(24) ．その詳細な相変態過程は，シンクロトロン光を用いた高輝度 XRD により，アニールに伴うその場観察を行うことで明らかにすることができた(31)．
直径 5 mm ディスクにカットした Si(100)基板を用いて，公称圧力 24 GPa にて 10 回転の HPT 加工を施した後，試料中心より約 1 mm の短冊状に切り出した．XRD 測定は SPring 8 の BL04B1 にて，フォトンエネルギー 61.4 keV の単色化した高輝度 X 線を用いた．また X 線の入射方向は，としHPT 加工面と試料断面に対してそれぞれ平行および45°
た．アニールに用いた加熱ステージは，その場 XRD 観察用に開発された HighPressure Sliding 装置を利用した(36)．図にアニールに伴うその場 XRD 観察結果を示す．室温から433 K までは， Si I および Si III / XII に対応する回折ピー

ク 強 度 は 一 定 で あ る ． 453 K 以 上 で は ， 2u ＝ 4.3 °および付近の SiIII/XII に対応する回折ピーク強度が減少し，
6.6°
図8( a ) HPT 加 工 後 お よ び ( b ) ア ニ ー ル を 施 し た Ge の
HRTEM 観察結果(28)(30)．(オンラインカラー)

付近に微弱なピークが出現する．また 2u＝3.5°
付近
2u＝4.0°のピークは， SiI(111)回折ピークの裾にオーバーラップしている．これらのピークは，それぞれ SiIV の(011)およびイヤモンド構造の SiI や GeI とは異なる物性を発現させる( 010 )回折に対応する． HPT 加工の場合， Si XII の割合はことが可能になる．

10以下であることから(25)，図 10におけるプロファイルの変化は，主に Si III から Si IV への相変態を示している．

.

シンクロトロン光を用いた準安定相 Si のアニー
ルに伴う相変態その場観察

Kasper ら(33)や Besson ら(34)による高圧実験によれば，準安定状態の SiIII は， 473 K 付近のアニールで六方晶の Si

また473 K にてアニールした試料の HRTEM 観察より，SiI および SiIV ナノ結晶粒が確認できた(31)．

. Si0.5Ge0.5 結晶を用いた HPT 加工による準安定相
探索

IV へ相変態する．一方でインデンテーションを施した Si の

アニ ールに伴う相変態では， Si IV が観察さ れる場合(12)Si と Ge は全率固溶体を形成するため，組成比を変化させと，観察されない場合(35)が報告されている．すなわち，Si

ることで禁制帯幅などの物性値を変化させることが可能であ

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan




図12

Si0.5Ge0.5 結晶の HPT 加工に伴う比抵抗変化(32)．

圧力 24 GPa ，室温にて 10 回転の HPT 加工を施した．図
図10

シンクロトロン光によるアニールに伴う XRD プロファ付近および 5.6 °のブロードピイルの変化(31) ． 2u ＝ 4.6 °ークは試料台による．(オンラインカラー)に HPT 加工後の試料の XRD プロファイルを示す．HPT 加
工後では， dc Si0.5Ge0.5 に加えて bc8 Si0.5Ge0.5 の回折ピークが観察される．この結果は， Serghiou らによる高圧合成
実験結果(37) と一致している．図に四探針法による比抵抗測定の結果を示す． N ＝ 0 の場合，加工前(～ 9× 10－3 Qcm )と比べて 5 × 10－2 Qcm に上昇するが，結晶粒が微細化された N ＝ 10での比抵抗は 3× 10－2 Qcm とわずかに減少している．この結果は， Cu の HPT 加工に伴う比抵抗増加(39)とは逆で，図 6 に示した半金属的な SiIII が生成する Si の場合と同様である(25) ．すなわち， Si0.5Ge0.5 での HPT 加工により得られる準安定相は bc8 構造であり，半金属的性質を示すことがわかった．したがって組成は両元素原子比で等量ではあるが，変態特性は Si に引きずられた状態となっている．

.

ま

と

め

本稿では，HPT 加工による Si および Ge のナノ結晶化と
図 11

TLZ 法にて作製した組成均一 Si0.5Ge0.5 結晶の HPT 加
工後の XRD プロファイル(32)．(オンラインカラー)

準安定相形成による特性変化，シンクロトロン光高輝度
XRD その場観察による SiIII から SiIV への相変態過程，
Si0.5Ge0.5 結晶の HPT 加工による bc8 準安定相形成と電気的る．さらに準安定相と組み合わせることで，従来のダイヤモ

特性変化について紹介した．本稿では触れなかったが，ンド型 Si1－xGex 混晶と比べて，半金属から半導体までの幅

HPT 加工を施した Si は，結晶粒微細化と準安定相により低広い禁制帯幅の変化が期待できる．室温での HPT 加工で得熱伝導特性を示すことを報告している(40)(41)．このような Si

られる純 Si および純 Ge の準安定相は，それぞれ bc8 構造

や Ge, SiGe 混晶の準安定相を活かした，新規デバイス開発( Si III ) お よ び st12 構 造 ( Ge III ) と 異 な る ． し た が っ てが期待される．

SiGe 混晶の準安定相は， Si / Ge 組成比に依存することが予想できる．Si と Ge の混合材料を用いた，マルチアンビルに

本研 究 の遂 行に は ， アリ ゾ ナ州 立大 学 John M. Cowley

よる高温高圧実験では，Ge 濃度が77 atまでは bc8 型，そCenter for High Resolution Electron Microscopy，SPring8

れ 以 上 の Ge 濃 度 で は st12 型 と な る こ と が 報 告 さ れ て い［2017A1851,

る(37)．しかしながら，混晶結晶を用いた準安定相形成は不2018A1451, 2018B1494, 2018B1697］および九州大学巨大明である．そこで本研究では，Si0.5Ge0.5 結晶に HPT 加工を

ひずみマテリアル国際研究センターの装置を利用した．本研

施した際の準安定相の形成について調査した(32)．
試 料 に は ， 木 下 ・ 荒 井 ら の Traveling

Liquidus Zone

2017A1864,

2017A1972,

究 の 一 部 は ， JSPS 科 研 費 ( JP26220909,

2017B1487,

JP19H00830,

JP18H01384)により行われた．ここに記して謝意を表する．

(TLZ)法(38)により得られた，組成均一 Si0.5Ge0.5 結晶を用いた．インゴットより直径 5 mm のディスクに切り出し，公称



最近の研究

文

献

( 1 ) A. Mujica, A. Rubio, A. Mu ãnoz and R. J. Needs: Rev. Mod.
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( 3 ) F. P. Bundy and J. S. Kasper: Science, 139(1963), 340
341.
( 4 ) R. J. Nelmes, M. I. McMahon, N. G. Wright, D. R. Allan and J.
S. Loveday: Phys. Rev. B, 48(1993), 98839886.
( 5 ) V. V. Brazhkin, A. G. Lyapin, S. V. Popova and R. N. Voloshin:Phys. Rev. B, 51(1995), 75497554.
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3063.
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Zehetbauer and Y. T. Zhu: JOM, 68(2016), 12161226.
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Razavi-Khosroshahi, Y. Ikoma, D. Guti áerrez-Fallas, F. A.
Dittel-Meza, J. C. Rodriguez-Ruˆno, M. Fuji and Z. Horita: Int.
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ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan(23) Y. Fukushima, Y. Ikoma, K. Edalati, B. Chon, D. J. Smith andZ. Horita: Mater. Charact., 129(2017), 163168.
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(25) B. Chon, Y. Ikoma, M. Kohno, J. Shiomi, M. R. McCartney, D.
J. Smith and Z. Horita: Scr. Mater., 157(2018), 120123.
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(28) Y. Ikoma, K. Kumano, K. Edalati, M. R. McCartney, D. J.
Smith and Z. Horita: Mater. Charact., 132(2017), 132138.
(29) Y. Ikoma, Y. Ejiri, K. Hayano, K. Saito, Q. Guo and Z. Horita:
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(30) Y. Ikoma: Mater. Trans., 60(2019), 11681176.
(31) Y. Ikoma, T. Yamasaki, T. Masuda, Y. Tange, Y. Higo, Y.
Ohishi, M. R. McCartney, D. J. Smith and Z. Horita: Philos.
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Guo, M. R. McCartney, D. J. Smith, Y. Arai and Z. Horita:
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Y. Higo, Y. Tange and Y. Ohishi: Mater. Trans., 62(2021),
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Reichmann, J. P. Wright and P. Johnson: Inorg. Chem., 53(2014), 56565662.
(38) K. Kinoshita, Y. Arai, T. Maeda and O. Nakatsuka: Mater. Sci.
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(39) K. Edalati, K. Imamura, T. Kiss and Z. Horita: Mater. Trans.,
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(40) S. Harish, M. Tabara, Y. Ikoma, Z. Horita, Y. Takata, D. G.
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(41) C. Shao, K. Matsuda, S. Ju, Y. Ikoma, M. Kohno and J. Shiomi:
J. Appl. Phys., 129(2021), 085101.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1999年 九州大学大学院工学研究科博士後期課程修了
同年 九州大学大学院工学研究科 助手
2000年 九州大学大学院工学研究院 助手
2007年 九州大学大学院工学研究院 助教
専門分野半導体材料工学◎化学気相成長による Si 系半導体薄膜のエピタキシ
ャル成長や巨大ひずみ加工を利用したバルクナノ
結晶粒半導体材料に関する研究に従事．

生駒嘉史★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★



結晶学・運動学に基づいた
レンズマルテンサイトの組織解析
篠

原

百

合

価なバリアントが形成する．しかし実際の組織では， 24 種

.

は じ

め

に

のバリアントが特定の組み合わせで結合して発生すること，
その傾向はマルテンサイトの 4 形態(薄板状，レンズ，バタ

この度はこのような寄稿の機会をいただき，大変光栄でフライ，ラス)によって異なることが報告されている．バリ

す．私は相変態と変形の幾何学を軸に，合金設計，組織解析

アントの組み合わせをペアとみなすと，高頻度で観察されるに関する研究を行っております．今回ご紹介いたします，鉄バリアントペアは，ラスでは V1 / V2 ， V1 / V4 ，バタフラ

鋼材料のマルテンサイト組織についての研究成果により，第イ・レンズ・薄板状では V1/V16 と等価なものである(2)(4)．

30 回金属学会奨励賞を受賞いたしました．研究を支えてく

以降では薄板状・レンズマルテンサイトに限定して話を進ださった関係者の皆様にこの場をお借りして深く感謝申し上

める．形状記憶効果が発現する薄板状マルテンサイトの結晶

げます．

学は，多くの形状記憶合金と同じく， PTMC に基づいた晶鉄鋼材料におけるマルテンサイト組織は，材料の強度を担癖面における不変面条件に従う(4)(5)．加えてバリアントの結う重要な要素であります．これまでにも TEM ( Transmis-

合傾向は，自己緩和(自己調整)の観点から説明されてきsion electron microscope，透過型電子顕微鏡)観察や EBSD

た(4)．これは，マルテンサイト変態で生じるバリアントの組(Electron backscatter diffraction，電子線後方散乱回折)法に

み合わせは変態で生じる歪みの緩和に有利であるものが優先

よる実験的組織解析と PTMC(Phenomenological theory ofされる，という考え方である．すなわち，マルテンサイト変martensite crystallography，マルテンサイト変態の現象論)

態で生じるバリアントの全形状変化(変形勾配)を P としたに基づいた理論解析の両側面から膨大な知見が得られておりとき，その相加平均が単位行列 I に近い組み合わせが優先さます．本稿では，それに加えて運動学に基づいた物体の変形れると言い換えることができる．レンズマルテンサイトでもの連続性に関する条件(rank1 接続，kinematic compatibili-

変態初期に薄板状マルテンサイトがミドリブとして形成する

ty 条件)を使用した組織解析について紹介します．

ため(6)，同様のコンセプトで結合傾向が説明されている．
しかし，自己緩和の観点からは実際のマルテンサイト組織

鉄鋼材料のマルテンサイト組織を完全に説明できないのが実情である． 24 種のバリアント

.

本稿では以下のルールに従ってマルテンサイトの結晶学をごとに 6 個のグループに分けられる(晶癖面グループ)．例

は{110}近傍に晶癖面を有し，近い晶癖面を持つバリアント
表記する．(1)森戸らが提案した KS バリアント表記(1)を使えば，V1/V6/V16/V17 の 4 種のバリアントは(011)の近傍用する，(2)特に添え字の無い場合は g 相の座標系，添え字の晶癖面を持つ同一グループに属する(図)．これら 4 種のM がある場合はマルテンサイト相の座標系を示す．

バリアントにおける P の相加平均は，I に非常に近いことが鉄鋼材料において，高温相である g 相から冷却に伴い a ′知られており，巨視的には確かにこれらのプレートが群発生

マルテンサイト相が形成する際には， 24 種の結晶学的に等する様子が見られる(7)．しかし微視的には，4 種類のバリア

東京工業大学科学技術創成研究院助教(〒2268503 横浜市緑区長津田町4259J322)
Microstructure Analysis in a FeNiC Alloy with Lenticular Martensite Based on Kinematics and Crystallography; Yuri Shinohara(Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Yokohama)
Keywords: crystallography, microstructure, martensite, steel, rank1 connection, kinematic compatibility condition
2021年 7 月27日受理[doi:10.2320/materia.60.712]



新 進 気 鋭

図2
図1

結合面における rank 1 接続の概念．( a ) マルテンサイ
ト変態前．(b) バリアント k, l が晶癖面の不変面条件を満足した状態で，結合面において変形の連続性を保つためにバリアント l に要請される剛体回転(Q)．

( a ) 24 個のバリアントの晶癖面( g 座標系)．( b ) g 相の001極，110極(21)．

最近筆者らは，薄板状・レンズマルテンサイトのバリアンントが互いに結合した状態で観察されるのはまれである(4)．

ト結合傾向を rank1 接続に基づいた理論と実験の両側面か

このような理論と実験結果の乖離をもたらす原因の一つ

ら明らかにしつつある(20)(21)．本稿ではレンズマルテンサイ

は，自己緩和の観点からはバリアントの空間分布についてのトを有する組織に対して解析を行った結果を紹介する．更情報が与えられないことにある．例えば，V1 に対してどのに，得られた晶癖面と結合面の情報から，従来議論が困難でバリアントが近傍に存在することが有利かは議論できるが，あったバリアントペアやクラスタの 3D 形態を幾何的に考察

どのバリアントの結合が有利かというような情報は与えられ

した．

ない．
以上の背景から，筆者はマルテンサイト組織をより深く理解するためにバリアント/バリアント結合面(以下，結合面)に着目した．近年，運動学に基づいた物体の連続性に関する.

レンズマルテンサイト組織のバリアント結合則

レンズマルテンサイトのバリアント結合面におけるrank1 接続の評価

条件を解析に用いることによって，マルテンサイト組織における結合面の結晶学・幾何的特徴の評価が進んでいる(8)(15)．

レンズマルテンサイトが形成する Fe30Ni0.3C(mass)

物体に均一な変形勾配 F, G を施したとき，界面 n におい合金を使用した．g 相・マルテンサイト相の格子定数と，晶て変形の連続性を保つための条件( rank 1 接続， kinematic

癖面の不変面条件より， 24 種類のバリアントについて全形

compatibility 条件)は以下で表される(16)．

×nF －G ＝a ○状変化 Pk (k ＝ V1～ V24)， Pl ( l＝ V1～ V24)を算出した．レ(1)

ンズマルテンサイトの形成初期に薄板状マルテンサイトがミドリブとして形成されることから(6)，格子不変変形は薄板状

a は変形勾配の不連続性を表すベクトルである．

式( 1 )を全形状変化 Pk，Pl，を有するバリアント k，l がマルテンサイトと同じく{112}M 双晶とした．

結合するとき，バリアントペアが結合面 m において変形の連続性を保つための条件とした場合，以下のように表され
表1る(17)(18)．
×m
QPl－Pk＝b○(2)

V2 V4 V6 V7 V9･19 V11･13 V15･23 V16 V17 V21 V24式( 2 )はバリアント l に剛体回転 Q を与えることにより，結合面における変形の連続性が保たれることを意味する(図V1 に対して rank1 接続の解を有するバリアントとその結合種．

結合種 V VI II IX

XI

VIII

VII

III

I

IV

X

)．b はバリアント k, l における変形勾配の不連続性を表す
ベクトルである． Q ＝I のときは，晶癖面における不変面条
件と結合面における変形の連続性が両立するが，一般的な合金では Q≠I である．従って剛体回転 Q の大きさ u が大きな
程，結合面における rank1 接続もしくは晶癖面における不表2結合種 I ～ III の不適合度 u と結合面 m ． rank 1 接続の解として与えられる二つの u のうち小さな方を uS，大きな方 uL とする． mS, mL はそれぞれ u ＝ uS, u ＝ uL のときの m．

変面条件からの偏差が生じることになり，そのようなバリア
結合種

uS
uL

mS
mL

V1/V17

I

0.01°
25.2°

(0, 0.707, 0.707)(0.155, 0.699, 0.699)

V1/V6

II

0.55°
25.3°

(0.155, 0.699, 0.699)(0, 0.707, 0.707)

V1/V16

III

4.51°
4.95°

(001)
(100)

ントペアの形成は抑制されると考えられる(8)．
これまでにも u を結合面における不適合を表す指標(不適合度)として用いることで，形状記憶合金のバリアントペア
やペアが複数組み合わさったクラスタの優先形態が議論されている(10)(11)(14) ．また，鉄鋼材料のレンズ・バタフライマ
ルテンサイトにおいても高頻度で形成されるバリアントペアの u が小さなことが報告されている(3)(19)．

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan




図3

Fe30Ni0.3C 合金のマルテンサイト組織．(a) バリアントマップ，(b) 晶癖面グループマップ．材料座標系を ND(Normal
direction)VD(Vertical direction)HD(Horizontal direction)で示す(21)．

得られた Pk ， Pl と式( 2 )を用いて， 24 種の K S バリア
ントがペアを成す全ての場合(24×23＝552通り)について結合面における rank 1 接続を評価した． V1 に対して残りの23 種のバリアントが結合する場合， 14 種類のバリアントがrank 1 接続の解を有することが判明した(表)． rank 1 接続の解として，バリアントペアごとに u と m の組み合わせ
が 二 組 得ら れ る ．こ の 二 組を 1 種類 の 結合 種 と 定義 す ると，解は 11 種類の結合種に分類される．結合種の命名規則
は以下のようにした． rank 1 接続の観点からは u の小さなバリアントペアが優先的に形成されると考えられる．よって

図4

二つの u のうち小さな方を u S，大きな方を u L として，u S が
小さな順に結合種を I から XI とした．

バリアントペア の観察頻度．( a ) 77 K サブゼロ処 理
材，(b) 全てのバリアントが均等に形成・結合した場合の頻度(21)． NS は rank1 接続の解を持たないバリアン
トペアを示す．

u S が小さなバリアントペア上位三種について(I～III 型結合)，一例として V1 / V17 ， V1 / V6 ， V1 / V16 の不適合度

u，結合面指数 m を表に示す．これらと等価なバリアント

サイトのバリアント結合傾向と一致する(19)．

ペアが実際の組織でも高頻度に形成されることが予測される．
V6 ， V17 ， V16 はいずれも V1 と同じ晶癖面グループに属.

マルテンサイト組織の 3D 形態に関する考察するバリアントである．また，I 型・II 型は自己緩和の観点からも有利なペアであることが報告されている(4)．


実際の組織との比較

前章で晶癖面・結合面指数が得られたことにより，バリア
ントペアやクラスタの 3D 形態を幾何的に考察することが可能になる．以下では，高頻度に観察された I ～ III 型のバリ

図は 77 K で処理したサブゼロ処理材におけるマルテン

アントペアについて，幾何的に可能な形態を議論したのち，サイト組織である( ND //[ 001 ])． 24 種のバリアントごとにペアが組み合わさって構成されるクラスタの 3D 形態につい色分けしたマップを図 3( a )に示す．枠線で囲って拡大したて考察する．簡単のため 1 個のバリアントを，晶癖面と結領域のように特定のバリアント同士が結合している様子が観

合面，およびそれぞれに平行な計 4 面＋任意の 2 面から構察された．更に，従来の報告通り同一晶癖面グループに属す

成される平行六面体のプレートとみなす．

るバリアントごとに群発生している様子が観察されたが，観察頻度は晶癖面グループごとに偏りがあった(図 3(b))．

バリアントペアの 3D 形態

図(a)は図 3(a)のバリアントペアに対して形成頻度をカ

前述の通り一種類の結合種につき， rank 1 接続の解としウントした結果である． 24 種のバリアントがランダムに形て二組の m と u(m S と u S，m L と u L)が存在するが，表 2 に成・結合したと仮定した場合の比率を図 4( b)に併せて示し

示すように I ・ II 型結合の uL は u S と比較して極端に大きい

た．両者を比較すると，I～III 型の実際の形成頻度はランダ

ため，本稿では議論しない．バリアントペアの 3D 形態は，

ム形成を仮定した場合の値(4)を大幅に上回り，その合計

晶癖面と結合面から一意に決定される場合と，二つのバリアは70を超えることが判明した．以上より，u の小さなバリ

ントの晶癖面交線方向から見た時の形態が鋭角か鈍角かで二アントペアが実際に高頻度で観察されることが明らかになっ通り考えられる場合がある．図( a )，( b )は u ＝ u S を有す

た．この結果は，これまでに報告されているレンズマルテン

る I 型ペアにおいて考えられる二つの 3D 形態である．二つ

新 進 気 鋭

図5

図6(011)晶癖面グループに属する 4 種のバリアントで形成されるクラスタ．( a) Diamond 型，( b) CS 型，( c) CK
型．m は結合面(添字は結合種と u の大小関係)(21)．

図7(a) (1)(3)(1̃01)晶癖面グループに属するバリアントがDiamond クラスタを形成した場合に，図 3 と同様の g
相方位から観察が予想される 2D 断面形態．(b) 図 3(a)において(1̃01)晶癖面グループに属するバリアント(21)．

I 型ペアの形態．u＝u S の場合の(a) 鋭角結合，(b) 鈍角
結合． p は晶癖面(添字は K S バリアント番号)， m は結合面(添字は結合種と u の大小関係)，矢印は二つの晶癖面の交線方向を示す(21)．

のペアの u は同じであるため不適合度の点では差がないが，鈍角結合の場合，結合面において二つのバリアントプレート
が斜線部で干渉するため形成に不利であると考えられる．よって幾何的に可能なペアの形態は I と II 型(u＝u S)では鋭角形態である．III 型の場合 u＝u S(鋭角鈍角の区別なし)と，u＝u L の鈍角形態が幾何的に可能である(21)．III 型の u S と u Lの差は0.44°と僅かなため，u L を有するペアの形成は抑制されないと判断した．
本研究の組織解析は EBSD や TEM を用いた 2D の情報

III 型(u＝u S)以外はバリアントプレートの晶癖面交線方向がに基づいているため，バリアントペアの実際の形成頻度と結合面上にあり，観察頻度が高くなる条件を満たす．高頻度

2D 観察頻度にどのような乖離があるのかも考慮する必要がで観察される条件を満たすバリアントペアは IV 型など他に

 で述べたように観察されたバリアントごとに観察ある．3.

も存在する(21) ．それにも関わらず，観察されたペアの大部

比率に大きな差があることも，2D 解析に起因する情報の欠分が I～III 型であったことから，I～III 型が高頻度で形成さ落を示唆している．

れていることは確かである．しかし，2D 解析ではバリアン

実際の形成頻度と 2D 解析による観察頻度のずれを生む因子として，例えば結合面の面積が考えられる．2D 観察面上にバリアントが「ペア」として現れるためには，二つのバリ

トペアの形成頻度を定量的に評価するのは困難である．


バリアントクラスタの 3D 形態

アントの境界が観察面上に存在する必要がある．すなわち観次に，バリアントが二つ以上組み合わさってクラスタを形

察面が結合面と交差していなければならず，結合面の面積が成する場合の 3D 形態と形成・観察頻度を考察する．バリア

大きな程 2D における観察頻度が高くなると考えられる．バ

ントの組み合わせには膨大な候補が存在するが，同一晶癖面

リアントペアの晶癖面交線と結合面の方位関係は結合面の面グループに属する 4 種のバリアントが構成するクラスタに積に影響を与える．レンズマルテンサイトの成長速度(22) や 同一晶
候補を絞り込んで解析を行った．その根拠として，

アスペクト比に関する報告(23)より，晶癖面は，他の面と比癖面グループに属する 4 種のバリアントが実際の組織で群較して十分大きいと考えられる．よって，図 5(a)，(b)のよ これら 4 種のバリアントがペアをなすと発生すること，

うに二つのバリアントプレートの晶癖面交線方向が結合面上

き I ～ III 型結合を形成すること，かつ自己緩和にも有利でにあるペアの場合は，結合面面積が大きくなる傾向があり，あること，が挙げられる．条件を満たす Diamond クラスタ，

2D 観察においても高頻度で観察されると考えられる．反対

Composite Spear(CS)クラスタ， Composite Kink( CK )クラに，二つのバリアントプレートの晶癖面交線方向が結合面とスタの形態を図に示す．

垂直に近いペアほど，結合面面積が小さくなる傾向があり，

本稿では Diamond クラスタの解析結果を述べる．他の二

実際には形成されていても 2D 解析では観察頻度が低くなる

種の詳細な解析結果については原著論文を参照いただきた可能性がある．前述した幾何的に可能な形態のペアのうち，い(21) ． Diamond クラスタは，実際に高頻度で観察された I

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan型(u＝u S)の鋭角形態と III 型(u＝u L)の鈍角形態から構成さ文

れる(図 6 (a ))．クラスタが形成されるときに，クラスタを献構成するペアの不適合度が蓄積されるか相殺されるかを，積算回転 QD(不適合度 uD)(18)によって評価した．V1 が属する
晶癖面グループの場合 QD は以下で表される．
QD＝QV1/V17 QV17/V6 QV6/V16 QV16/V1(3)

解析の結果， uD は 9.84 °であり Diamond クラスタの構成要素である III 型結合の不適合度(uL＝4.95°)より大きかった．
そのため， Diamond クラスタの形成はバリアントペアの形
成と比較して，自己緩和の観点からは有利であるが，結合面の不適合性の観点からは不利であると考えられる．
実際の組織で Diamond クラスタが形成しているかを検証するため，図 3 ( a )，( b )において最も高頻度で観察された( 1̃01 )晶癖面グループについて解析を行った．( 1̃01 )晶癖面
グループのバリアントが Diamond クラスタを形成する場合に，予想される 2D 観察形態を図に示す．図 3(a)，(b)と同条件で観察した場合，実際に Diamond クラスタが形成されているのであれば， 2D で観察する場合には図 7 ( a )( 1 )(3)に示すように常にバリアントが菱形形状に組み合わさって観察されるはずである．しかし，図 7(b)に示す(1̃01)晶癖
面グループのバリアントマップを見ると，菱形の組み合わせは観察されなかったため， Diamond クラスタの形成は実際の組織でも抑制されていることは明らかである．

.

今 後 の 展 望

バリアント/バリアント結合面の rank 1 接続を評価する
ことによって，不適合度の観点からレンズマルテンサイト組織の解析を行った．その結果，従来の自己緩和の理論からは説明できないバリアントペアやクラスタの形態について理解を深めることに成功した．しかし今回のような 2D における組織解析では，ペアやクラスタの形成頻度を定量的に評価することは困難であることも明らかになった．本質的なマルテ
ンサイト組織の情報を得るためには，シリアルセクショニン
グなどの 3D 解析による，結合面の面積を尺度とした結合頻度の定量評価や，クラスタ構造の 3D 可視化が必須である．

( 1 ) S. Morito, H. Tanaka, R. Konishi, T. Furuhara and T. Maki:
Acta Mater., 51(2003), 17891799.
( 2 ) A. Stormvinter, G. Miyamoto, T. Furuhara, P. Hedstr äom and
A. Borgenstam: Acta Mater., 60(2012), 72657274.
( 3 ) T. Niho, S. Nambu, K. Nagato and M. Nakao: ISIJ Int., 60(2020), 20752082.
( 4 ) H. Okamoto, M. Oka and I. Tamura: Trans. Jpn. Inst. Met., 19(1978), 674
684.
( 5 ) T. Maki, S. Furutani and I. Tamura: ISIJ Int., 29(1989), 438445.
( 6 ) A. Shibata, S. Morito, T. Furuhara and T. Maki: Acta Mater.,
57(2009), 483492.
( 7 ) J. C. Bokros and E. R. Parker: Acta Metall., 11(1963), 1291
1301.
( 8 ) J. M. Ball and D. Schryvers: J. Phys. IV France, 112(2003),
159162.
( 9 ) K. F. Hane and T. W. Shield: Acta Mater., 47(1999), 2603
2617.
(10) M. Nishida, E. Okunishi, T. Nishiura, H. Kawano, T. Inamura,
S. Ii and T. Hara: Philos. Mag., 92(2012), 22342246.
(11) T. Inamura, T. Nishiura, H. Kawano, H. Hosoda and M.
Nishida: Philos. Mag., 92(2012), 22472263.
(12) T. Inamura, H. Hosoda and S. Miyazaki: Philos. Mag., 93(2012), 618634.
(13) D. Schryvers: Philos. Mag. A, 68(1993), 10171032.
(14) T. Teramoto, M. Tahara, H. Hosoda and T. Inamura: Mater.
Trans., 57(2016), 233240.
(15) X. Balandraud, D. Delpueyo, M. Gr áediac and G. Zanzotto: Acta
Mater., 58(2010), 45594577.
(16) J. M. Ball and R.D. James: Arch. Ration. Mech. Anal., 100(1987), 1352.
(17) K. Bhattacharya: Acta Metall. Mater., 39(1991), 24312444.
(18) K. Bhattacharya: Microstructure of Martensite: Why it Forms
and how it Gives Rise to the Shapememory Effect, OUP
Oxford, (2003).
(19) G. Miyamoto, T. Furuhara, T. Kaneshita and T. Chiba: J. Jpn.
Inst. Met., 79(2015), 339347.
(20) Y. Shinohara, S. Akabane and T. Inamura: CAMPISIJ, 32(2019), 854.
(21) Y. Shinohara, S. Akabane and T. Inamura: Scientific Reports,
11(2021), 14957.
(22) M. Umemoto, K. Minoda and I. Tamura: Metallography, 15(1982), 177
191.
(23) R. Datta and V. raghavan: Mater. Sci. Eng., 55(1982), 239
246.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
2015 年 3 月

東京工業大学大学院物質科学創造専攻
博士課程修了2015年 4 月 東京工業大学 精密工学研究所 助教
2016年 4 月現職
専門分野金属組織学，結晶学◎鉄鋼材料を中心にマルテンサイト変態を有する材料の組織解析に従事．

本稿で紹介した研究は東京工業大学，稲邑朋也教授のご指導，ご助言のもと院生の赤羽里夢氏(現 武蔵エンジニアリング)と共同で遂行されました．また，日本製鉄の田中泰明氏
から有用な助言をいただきました．本研究は科学研究費補助金(若手20K15046 ，基盤 A

21H04613 )の支援により実施されました．ここに深く感謝の意を表します．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
篠原百合

新 進 気 鋭

ブロッホの定理と格子周期関数
香

.

は じ

め

山

正

憲

に

ブロッホの定理は，結晶など同じ単位構造が繰り返す系において，波動方程式の解としての電子や格子振動(フォノン)の固有状態が満たすべき条件を与える．本稿では電子の波動方程式(シュレディンガー方程式)について解説する．ブロッホの定理は，固体物理の教科書の初めの方に載っているが，すんなりと腑に落ちるものではない．厳密には群論(1)(2)に基づく議論が必要だが，簡単のためそれを避けた説明が多いためである．その辺りを含めて説明する．関連して頻出する格子周期関数の取り扱い方についても説明する．

.

図1

結晶の並進対称性

結晶では同じ単位構造が格子の周期で繰り返す．結晶の格子ベクトル R• は基本並進ベクトルを …a1, …a2, …a3 として， R• ＝
n1 …a1＋ n2 …a2＋ n3 …a3(n1, n2, n3 は任意の整数)で表される．単位結晶を構成する単位胞の並びとボルンフォンカルマンの周期境界条件．基本並進ベクトル …a1, …a2, …a3 の結晶では，単位胞(体積 Q)が格子ベクトルの周期で繰り返す．
一 方 ， …a1, …a2, …a3 の 三 方 向 に N1 …a1, N2 …a2, N3 …a3 の サ イ ズ( N1, N2, N3 は非常に大きい整数)の体積 V の結晶部分
が，さらに外側に繰り返すボルンフォンカルマンの境界条件を考える．

胞(格子点当たりの空間)として，Q＝| …a1･ …a2× …a3| の体積を持
つ平行六面体を取ることができる(図)．単位胞は原子 1 個を満たすとする．両辺に TR• を作用させると，ハミルトニア

や数個の場合，あるいは多数原子を含むスーパーセルの場合

ン H ( ポ テ ン シ ャ ル V ( r… ) ) を 変 え な い の で ( H と TR• が 可がある．格子点は単位胞の位置を示し，原子の位置は単位胞換)，次式が得られる．

内の相対座標 t• i を用いて R• ＋t• i で表される．

TR• Hψ(r… )＝TR• Eψ(r… )結晶内で電子の感じるポテンシャル V (r… )は単位胞内のものが格子の周期で繰り返す．任意の格子ベクトル R• につき
V(r… ＋R• )＝V(r… )

(1)

(4)

HTR• ψ(r… )＝ETR• ψ(r… )(5)Hψ(r… ＋R• )＝Eψ(r… ＋R• )(6)

式( 6 )は，固有関数ψ( r… )を空間で並進した関数ψ( r… ＋ R• )も同じ固有値 E の固有状態であることを意味する．ここでとなる．これを系に「並進対称性」があるという．
ここで，結晶全体に広がった電子の波動関数(固有関数)

は，固有値 E の固有状態は一つしかない(縮退していない)ψ( r… )を 考 え る ． r… で の ψ の 値 は 複 素 数 で ， ノ ル ム の 二 乗と する ．格 子ベ クト ル R• は …a1, …a2, …a3 から 始め て無 数に あ|ψ(r… )|2 が電子の存在確率に比例する．格子ベクトル R• の並る．ψ(r… )もψ(r… ＋R• )も同じ固有状態なので，固有関数の表現

進操作の演算子を TR• と定義し，波動関数に作用させるとが無数にあることになる．このψ( r… )とψ( r… ＋ R• )との関係がTR• ψ(r… )＝ψ(r… ＋R• )(2)

ブロッホの定理の肝である．波動関数がψ(r… )＝ψ(r… ＋R• )の格

で，R• だけ並進した関数になる．今，ψ(r… )は，ハミルトニア

子周期関数なら条件を満たすが，それは特殊解で，一般解で

ン H＝－

2
2m

:2＋V(r… )の固有エネルギー E の固有関数でHψ(r… )＝Eψ(r… )はない．複素数である波動関数の「位相の不定性」がこの謎に関係する(後述)．

(3)

国立研究開発法人産業技術総合研究所エネルギー・環境領域電池技術研究部門名誉リサーチャー(〒5638577 池田市緑が丘 18
31)
2021年 7 月14日受理[doi:10.2320/materia.60.717]

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan




.

(i2p mN ), C ＝exp (i2p mN ),m
C ＝exp (i2p )N1

C …a1＝exp

結晶の巨視的な周期境界条件(ボルンフォンカル
マンの周期境界条件)

2

…a2

1

2

3

…a3

(15)

3

こ こ で ， …a1, …a2, …a3 の 三 方 向 に N1 …a1, N2 …a2, N3 …a3 の サ イ ズとなる．mi は整数で，一意的になるために 0miNi－1 で( Ni は非常に大きい整数)の体積 V ＝ N1N2N3Q ＝ NQ の結晶

なければならない．式(12)から R• ＝n1 …a1＋n2 …a2＋n3 …a3 につい部分が，さらにマクロに繰り返す周期境界条件を設定する．

てボルンフォンカルマン(Bornvon Karman)の周期境界条件という(図 1)．この境界条件では，結晶中に広がった波動関[ ( mN ＋n mN ＋n mN )]＝CCR• ＝C n…a11C n…a22C n…a33＝exp i2p n1

1

2

2

1

3

3

2

3

数は体積 V の結晶部分毎，同じものが繰り返すと考える．
ψ(r… ＋Ni …ai)＝ψ(r… ),i ＝ 1～ 3(7)並進操作 TR• は，このマクロの周期条件で巡回的と見なす．

m
R•

(16)
となる．ここで(n1, n2, n3)はR• から決まる．R• の総数は N＝
N1N2N3 である．(m1, m2, m3)は上記条件(0miNi－1)を(8)満たせば， N ＝ N1N2N3 種の選択の自由度がある．( m1, m2,

並進操作の集合{ TR• }は，三方向に N1 …a1, N2 …a2, N3 …a3 を超えm3)は固有状態の種類を指定し， CR• を C m
R• と書く(注 m 乗

ない体積 V の結晶領域の全格子点(格子ベクトル)R• ＝n1 …a1＋という意味ではない)．

TR• ＋Ni …ai＝TR• ,i ＝ 1～ 3n2 …a2 ＋ n3 …a3 ( 0  ni  Ni － 1 )への並進操作，合計 N ＝ N1N2N3

.

個を独立な操作として扱う．並進操作 TR• や関数ψ(r… ＋R• )の逆格子とブリルアンゾーンの導入

総数が各々 N 個に絞られるわけである．トリックであるが，後で N1, N2, N3 を事実上無限大と考えれば問題ない．

Cm
R• や(m1, m2, m3)の意味を考えるため，ここで「逆格子」とその単位胞としての「ブリルアンゾーン」(Brillouin zone).

一次元既約表現が導入される．基本並進ベクトル …a1, …a2, …a3 で構成される実格 子 に 対 し ， 基 本 逆 格 子 ベ ク ト ル …g1, …g2, …g3 を …gi ＝ 2p

上記の N 個の並進操作の集合{TR• }は，群論で言うところの「群」を構成する(1)(2)．それは巡回群(全要素が基本要素…aj× …ak(ただし( i, j, k )＝( 1, 2, 3 ) , (2, 3, 1 ) , ( 3, 1, 2 ))･(
…a1 …a2× …a3)の積で形成される)で且つアーベル群(全要素の積が前後に交で構築すれば，

換可能)という特殊なものである．例えば，和 R• ＋R• ′の並進操作が R• , R• ′の各並進操作の可換の積で表される．
)
TR• ＋R• ψ
TR• ψ(r… )＝ψ(r… ＋R• ＋R• ′′ (r… )＝TR• TR• ψ′ (r… )＝TR• ′…ai･ …gj＝2pdij(17)を満たす．基本逆格子ベクトルで格子(逆格子)を組み立てれ(9)ば，逆格子点(逆格子ベクトル)G• ＝l1 …g1＋l2 …g2＋l3 …g3 が定義さ

本稿では群論の結果を利用する(1)(2)．アーベル群(巡回群)

れ(li は整数)，任意の格子ベクトル R• ＝ n1 …a1＋ n2 …a2＋ n3 …a3 にについての群論の定理により，並進操作 TR• を系の固有関数

対し，式(17)から必ずG• ･R• ＝2p(l1 n1＋l2 n2＋l3 n3)＝2pM

ψ(r… )に作用させると，複素数である定数 CR• を用いてTR• ψ(r… )＝ψ(r… ＋R• )＝CR• ψ(r… )

(10)

(18)

(M は整数)となる．従って exp[iG• ･R• ]＝1 である．

と表現できる(一次元既約表現という)．これが上述の同じ固実格子の単位胞に対して，逆格子空間(k• 空間k• は波数ベ有状態であるψ( r… )とψ( r… ＋ R• )との間の関係である．{ TR• }のクトル)の単位胞として …g1, …g2, …g3 で構成される平行六面体を並進対称性を有する系の固有状態ならば，波動関数ψ( r… )は考える．この領域の体積は | …g1 ･ …g2 × …g3 |＝( 2p )3 / Q で，ブリR• の並進に対して必ず CR• ψ(r… )と表せる「構造」を持つ．

ルアンゾーンに相当する(注通常，ブリルアンゾーンは原R• に依存する定数 CR• について考える．上記の議論から最小の並進として点を中心とした近隣の逆格子点への垂直二等分面で形成されるものを指すが，原点を頂点の一つとした平行六面体に取っ(11)ても部分的に平行移動するので同じである)．平行六面体の

これらを順繰りに作用させれば，式( 9 )から，一般に R• ＝n1(r… )＝C …aψ(r… ),T …aψiii ＝ 1～ 3

稜 …g1, …g2, …g3 の 各 々 を 平 行 に N1, N2, N3 分 割 し た メ ッ シ ュ…a1＋n2 …a2＋n3 …a3 の並進について

grid で，各々 m1, m2, m3 番目( 0 mi  Ni－ 1)のメッシュのTR• ψ(r… )＝ψ(r… ＋R• )＝CR• ψ(r… )＝T n…a11T n…a22T n…a33ψ(r… )＝C n…a11C n…a22C n…a33ψ(r… )

•k 点が

(12)
と表せる．
一方，ボルンフォンカルマンの周期境界条件式( 7 )から
ii(r… )＝C N…aiψ(r… )＝ψ(r… ),T N…aiψC N…a11＝1＝exp(i2pm1),

i ＝ 1～ 3(13)

C N…a22＝1＝exp(i2pm2),

C N…a33＝1＝exp(i2pm3)と書けるはずである(mi は任意の整数)．従って

(14)

•km＝

m1
m2
m3
…g1＋
…g2＋
…g3
N1
N2
N3

(19)

• ＝n1 …a1＋n2 …a2＋n3 …a3 に対し k• mと書ける．式(16)の C m
R• は， Rを用いて以下のようになる．

[ ( mN ＋n mN ＋n mN )]＝exp(ik• ･R• ) (20)CmR• ＝exp i2p n1

1

2

2

1

3

3

2

m

3

整理すると，並進対称性のある系の固有状態ψ( r… )は，ブ
リルアンゾーン内の k• m 点で指定(識別)される．固有エネル



よくわかるピンポイント講座

ギー，固有関数は E •km, ψ•km(r… )と表記でき，並進操作に対し• )ψk• m(r… )TR• ψk• m(r… )＝ψk• m(r… ＋R• )＝C m
R• ψk• m(r… )＝exp(i •km･R(21)の関係を持つ． •km 点の総数，つまり識別される固有状態の種類の総数は N＝ N1N2N3(並進操作の総数と同じ)である．
N1, N2, N3 を事実上無限大とみれば，固有状態はブリルアン

ゾーン内の稠密な •k 点で指定されるということである．
Cm
R• は絶対値 1 の複素数なので，式( 21)は波動関数の位相を変えるだけである．ψ•km( r… )の r… での値が複素数 Aeiu で，id
i(u＋d) ，位相が d だけ変化する．固有Cm
R• ＝ e をかけると Ae

状態の波動関数は「位相の不定性」を持つ．ψ•km(r… )とψ•km(r… ＋R• )は，位相は異なるが同じ固有状態であるということである．
以上がブロッホの定理の結論である．群論の言葉で言うと，巡回群(アーベル群)は，各操作が単独で類をなし，類の数(操作の総数R• の総数)と同じ数の一次元既約表現(固有状態の種類の総数 •km の総数)を持つ(1)(2)．

.

ブロッホの定理から導かれる固有関数の形

結晶の固有関数ψ•k(r… )は，その結晶のブリルアンゾーン内

図2

結晶中の固有関数(ブロッホ関数)の概念図．格子の周期ポテンシャル V( r… )の元での電子の波動関数は，ブロッホの定理から格子周期関数 u •k(r… )と平面波 ei •k･r… の積の形を持つ． u •k ( r… )や ei •k･r… は複素数であるが，簡単のため
実数成分のみの模式図で示す．

の •k 点で特徴づけられ，任意の格子ベクトル R• の並進操作に対し
ψk• (r… ＋R• )＝ei •k･R• ψk• (r… )(22)

トルのサイズ(単位胞のサイズ)程度となる(単位胞に多数ののように eik• ･R• をかけた値になる(位相が •k ･R• だけ変化)．こ原子を含むスーパーセルの場合は意味合いが少し異なる)．

の固有関数の「構造」を具体的に考える．

.

…
ここで uk• (r… )＝e－i •k･rψ
k• (r… )という関数を設定すれば

ψ•k(r… )＝eik• ･r… u •k(r… )(23)である．式(23)の両辺で r… を r… ＋R• に替えれば
ψ•k(r… ＋R• )＝eik• ･r… eik• ･R• u •k(r… ＋R• )ブロッホの定理は，結晶の並進対称性の元での固有状態(24)

一方，式(23)を式(22)の右辺に代入すれば
ψk• (r… ＋R• )＝ei •k･R• ei •k･r… uk• (r… )(固有関数)の条件を示すが，具体的な固有関数を与えるものではない．ハミルトニアンについてのシュレディンガー方程(25)

式をポテンシャル V (r… )が自己無撞着になるように解かねばならない(3)(4) ．第一原理計算ではそれを実行するが，ψ•k( r… )となる．式(24)と式(25)から
uk• (r… )＝uk• (r… ＋R• )ブロッホの定理の効用(26)

つまり，u •k(r… )は V(r… )と同じく格子周期関数である．

＝ei •k･r… uk• (r… )の形を用いることで，結晶全体に広がった波動関数を扱わなくても，格子周期関数 u •k(r… )を単位胞内部だけで結晶の固有関数ψ•k( r… )は，式( 23) , ( 26)のように，格子周V(r… )を扱って解けばよいことになり，計算量を削減できる．

期関数 u •k ( r… )に平面波 ei •k･r… をかけた構造を持つ(ブロッホ関

なお，通常，単位胞内に多数の電子や原子があるため， •k数と呼ぶ)．逆に格子周期関数 u •k ( r… )＝ u •k ( r… ＋ R• )について，点毎に複数以上の固有状態を求める．それは，同じ k• 点に対式(23)で組み立てられる関数ψk• (r… )ならば，任意の R• の並進し，固有エネルギーの低い順に n で識別し，ψkn• ( r… )( ukn• ( r… )) ,に対しE •kn を求める． n をバンド指標( band index )という．同じ nψ•k(r… ＋R• )＝ei •k･(r… ＋R• )u •k(r… ＋R• )＝ei •k･R• ei •k･r… u •k(r… )＝ei •k･R• ψ•k(r… )(27)となり，ブロッホの定理(式(22))の条件を満たす．
図に格子周期関数 uk• (r… )と平面波 ei •k･r… をかけた結晶の波の固有状態，固有エネルギーψ•kn( r… ) , E •kn のブリルアンゾー
ン内全 •k 点での集合が，n 番目の「バンド」を構成する．図にバンドの概要を示す．固有状態の種類を指定する •km 点の総数は，結晶の並進操作数(格子点数)と同じで N ．ブリ

動関数(ブロッホ関数)ψ•k( r… )の構造の概念図を示す．同じく

ルアンゾーン内に N 個の状態があり，結晶内の電子は(スピ格子周期関数である結晶ポテンシャル V (r… )も示す．固有状

ン自由度から) 2 電子ずつが，低い準位から順に占有し，一態を識別する •k 点( •k ベクトル)が電子の波(ブロッホ波といつのバンドに 2N 個の電子が収容される．磁性体等を除き，

う)の進行方向と波長(l＝ 2p/| •k|)を表す． •k 点は •k＝0 から

ψ•kn(r… ), E •kn が二種のスピンで同じであることを用いている．

ブリルアンゾーン境界まであるので，ブロッホ波の波長は極一方，ブリルアンゾーン内の •k 点毎にψkn• ( r… ) , Ekn• を求め

めて長いものから短いものは 2p/| …gi| 程度で，基本並進ベクる過程で，解くべき k• 点の数を絞ることができる．上記のよま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan




1
a

a

f

＝

exp[－ign x]exp[ign′x]dx＝

0

1
－n )
i2p(n′[exp (i2p n′－a n x

a

f[
)]
1
a

exp i2p

0

]

－n
n′
x dx
a

a

＝dnn′

(32)

0

これらを三次元周期関数に拡張すれば
f(r… ＋R• )＝f(r… )(33)について，R• の格子系から G• の逆格子を組み立て，
f(r… )＝∑f(G• ) exp[iG• ･r… ]

(34)

f

(35)

G•

f(G• )＝

1
Q

f(r… ) exp[－iG• ･r… ]d…r

Qとなる．Q は単位胞の体積．式(18)のように G• ･R• ＝2pM(Mは整数)であることで， exp [ iG• ･ r… ]が( f ( r… )が)格子周期関数であることが保証される．
この展開には，以下の式の関係が必要である．
図3

ブリルアンゾーン内の •k 点毎の電子の固有エネルギー
Ekn• の様子(バンド構造)の模式図．n はバンド指標．

1Q

f･r… ]dr… ＝dG• G• ′exp[－iG• ･r… ] exp[iG• ′

(36)

Q

積分は単位胞内のみであることに注意(テキストによっては全空間としているものもあるが間違い)．式(36)の証明は以下で与えられる．G• ′－G• ＝l1 …g1＋l2 …g2＋l3 …g3 として，単位胞内

うに •km 点の総数は N ＝ N1N2N3 で， N1, N2, N3 を事実上無(体積 Q＝ …a1･ …a2× …a3)の積分は，原点から基本格子ベクトルの限大とみれば，稠密な •k 点で固有状態が存在する．ここで，三方向で，パラメータ l1, l2, l3 の 0 から 1 の積分に変換す

ブリルアンゾーン内で同じバンドを構成するψ•kn(r… ), E •kn は，る．変数変換のヤコビアンが Q で，•k に対し連続に変化するので，粗なメッシュで数を減らした

1
Q•k 点で計算を行い，間の •k 点の状態は内挿等で与えられるか

らである．

f
f
[∑ ]
f
f
[
][
][

＝

.

格子周期関数の表現･r… ]d…r＝exp[－iG• ･r… ] exp[iG• ′

Q

1
Q
Q

1

1
Q

－G• )･r… ]d…r
exp[i(G• ′Q

3dl1dl2dl3 exp ilj …gj･lj …aj

j＝1

0

1

dl1dl2dl3 exp[i2pl1l1] exp[i2pl2l2] exp[i2pl3l3]＝0格子周期関数とは，単位胞内と同じものが結晶全体で繰り返す関数である．上記の議論では，結晶ポテンシャル V (r… )や固有関数内の関数 ukn• (r… )が出てきた．結晶の電子密度分布＝

exp[i2pl1l1]
i 2p l110

exp[i2pl2l2]
i 2p l 210

exp[i2pl3l3]
i 2p l3

1]＝dG• ′－G• , 0＝dG• G• ′

0

(37)

関数 r ( r… )もそうである．実際の第一原理計算では，こうし

式( 34 )が様々な波長 2p /| G• | の逆格子ベクトルの平面波

た格子周期関数は，逆格子ベクトルのフーリエ級数展開の形

eiG• ･r… の重ね合わせでの表現である．通常，G• の和は G• ＝0 かで扱われる．逆格子ベクトル G• による平面波 eiG• ･r… は， …a1,

ら始めて，ある程度の大きさ |G• | の G• まで取られる．格子…a2, …a3 で形成される単位胞の各両面の端で同じ位相になるこ

周期関数がスムーズでない場合は，短波長(大きな | G• |)まとから(式(18)参照)，様々な G• による平面波 eiG• ･r… 成分の重での多数の G• での展開が必要となる．第一原理計算では，ね合わせ(フーリエ級数展開)が可能となる．

V ( r… ) , u •kn ( r… ) , r ( r… )など格子周期関数が式( 34 )のようにフー一次元周期関数 f(x)のフーリエ級数展開から考える．
f(x＋a)＝f(x)(28)• )} , { r ( G• )}のリエ展開され，係数のセット{ V ( G• )} , { ukn• (G形で取り扱われる．

について∞

f(x)＝ ∑ cn exp
n＝－∞

gn＝
cn＝

2p n
,
a
1
a

[i2panx]＝ ∑ c exp[ig x]

gna＝2pn

∞

n

n

(29)

f(x) exp[－ign x]dx

平面波基底による波動関数の展開

n＝－∞

(30)

a

f

.

(31)

0

である．通常の連続関数なら無限個の和で表現できることが知られている(5)．この展開には，以下の式の関係が必要．

i •k･r… u ( r… )で，格子周期関数式( 23 )の固有関数形ψkn• ( r… )＝ e•kn

u •kn(r… )のフーリエ級数展開({u •kn(G• )}が展開係数)を用いれば
i •k･r… u (r… )＝ei •k･r…
ψkn• (r… )＝e•kn
∑ukn• (G• ) exp[iG• ･r… ]G•＝∑u •kn(G• ) exp[i( •k＋G• )･r… ]

(38)

G•

と表現できる．式( 38 )は波動関数の平面波基底展開と見な



よくわかるピンポイント講座

せる．exp[i(k• ＋G• )･r… ]が平面波基底で，波動関数ψ•kn を平面• )}が平面波基
波基底の線形結合で表すわけである．{ ukn
• (G

.

さ

い

ご

に

底での展開係数，即ち求める固有ベクトルになる(ここでは規格化因子の議論は省いている)． •k ＋ G• が個々の平面波の

ブロッホの定理の導出と意味，格子周期関数の表現につい進行方向と波長を表す． G• の和は G• ＝0 から | •k＋ G• | があるて説明した．最近は，密度汎関数理論に基づく第一原理計算

程度の大きさ以内の G• まで取り，基底の総数( G• の総数)がの進歩が著しく，実験家を含めて，汎用コードを使用する機NG• で あ る ． ハ ミ ル ト ニ ア ン の 平 面 波 基 底 表 示 と し て ，会が増えている．その原理や方法の概要を材料研究者も理解)･r… ]の間の行列要素を計算す
exp[i(k• ＋G• )･r… ]と exp[i(k• ＋G• ′しておくことが望ましい．本稿の内容は，その基礎部分に関れば以下となる．

わるものであり，理解の一助になれば幸いである．

HG• , G• ′＝22m|k• ＋G• |2dG• , G• ′＋V(G• －G• ′
)

(39)

文

献

第一項は運動エネルギー項，第二項が結晶ポテンシャル項．
格子周期関数 V(r… )のフーリエ級数展開の G• －G• ′項である．
こうして，NG• ×NG• 次元のハミルトニアン行列の固有値，固有ベクトルとして E •kn, { u •kn ( G• )}を求める問題となる．詳細は，平面波基底の第一原理計算法として文献( 3 )( 4 )を参照
されたい．

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan( 1 ) G. バーンズ物性物理学のための群論入門，培風館，(1983)．
( 2 ) 犬井鉄郎，田辺行人，小野寺嘉孝応用群論(増補版)，裳華房，(1980)．
( 3 ) R. M. マ ー チ ン  物 質 の 電 子 状 態 ( 上 ， 下 ) ， 丸 善 出 版 ，(2012)．
( 4 ) 藤原毅夫固体電子構造論，内田老鶴圃，(2015)．
( 5 ) 今村 勤物理とフーリエ変換，岩波書店，(1976)．



“化学者のための基礎講座11
電子移動の化学電気化学入門”
渡辺 正，中林誠一郎(著)朝倉出版 1996年
大阪大学大学院工学研究科

宮部さやか

図1

本書表紙．

「むかし習った電気分解を忘れよう」．初めて本書に目を通本書は，各章に設けられた問に手を動かして解答しながらす人は，やや過激なこのタイトルにハッとさせられることだ

読み進めることで理解が深まる構成となっている．また，各ろう．中学や高校で習う電池や電気分解，酸化還元反応など

所に設けられた発展的内容の参考欄や，電気化学用語の語源には，おそらく学生の理解が容易になるようにいくつか事実や小話を載せた Tea Time 欄も興味深い．これから電気化学に反する説明がなされている．例えば，『電解質水溶液に電を学ぼうとする学生諸氏や若い研究者の方々，また冒頭の説流を通じると，イオンは電気の力によって電極に引きよせら

明の間違いが気になる方は，ぜひ一度本書を手にとっていた

れる．電極のところで，陽イオンは陰極から電子を受けとっだきたい．

て原子(分子)になり，陰イオンは陽極に電子をとられて原子(分子)になる．これが電気分解である．』これは中学理科の教科書での電気分解の説明によく用いられる導入文である．
著者はこう続ける．『一見「なるほど」の「説明」なれど，じつはひどいまちがいがここに書いてある．』読者はそれまでの常識を疑い，何が誤りなのかを自ら考え，この誤ったイ
メージを捨てることで電気化学の理解のスタートラインに立
つこととなる．
本文は序章に続く二部構成であり，電子が動くはずの向きと駆動力を考える第部「平衡論」と，道筋も吟味しながら
電子移動の速さを考える第部「速度論」に分かれている．
第部は「標準電極電位」の意味をつかむのが大目標であり，第 1 章から第 5 章に分けて，「エネルギーと化学平衡」，「標準電極電位」，「ネルンストの式」，「光と電気化学」，「光合成」
から構成されている．電子移動も他の現象と同じようにエネ

図2

金属内の電子のエネルギー状態を表すモデル．

ルギーの差により生じるため，エネルギーの情報を凝縮した
電極電位の理解は電気化学を学ぶ上で大変重要となる．電極電位の概念は様々な説明が可能であり，古典的には熱力学からの理解として自由エネルギー変化をもとにした説明が主流であったが，本書では量子化学の観点から電子エネルギーを用いた説明を取り入れている点が非常に画期的であり，視覚的にも分かりやすい(図，)．第部は第 1 章から第 5 章に分けて，「化学反応の道すじ」，「電極反応の道すじ」，「活性化エネルギーの正体」，「分子・イオンの流れ」，「表面反応の世界」から構成されており，電極反応の速さを決める活性

図3

分子 X の酸化と分子 X＋ の還元．

化エネルギーの本性と「電子移動と物質移動のからみ」をミクロの視点で実感するのが第一歩となる．

(2021年 7 月19日受理)[doi:10.2320/materia.60.722]

思い出の教科書，この一冊


巻記念企画

会報『まてりあ』からいただいた知恵と元気
菅

原

章

日本金属学会会報 60 巻，おめでとうございます．この度

35 年前のことになりますが，文献を検索し，要約をダウ

は還暦会員として投稿の機会をいただきまして，誠にありがンロードする際に，電話交信の時間を気にしながら情報を取とうございます．

り込み，かかった費用の高額さに驚いた経験があります．そ株 の取締役として，私は，現在 DOWA ホールディングス

して苦労して入手した文献を熟読しました．

技術・事業開発部門を担当しております． 1984 年の入社以

現在はインターネットであっという間に様々な情報を検索

来，自動車コネクタ用の銅合金材料，めっき，金属セラミでき，会員はダウンロードも自由です．通勤の電車の中でもックス接合基板の研究開発や事業化に約 30 年従事し，昨年できてしまいます．しかし，便利さと共に，得られた文献を度までの 5 年間は事業会社の社長として経営を担当しまし

熟読しなくなっている自分に，これで良いのかと思う時があた．この間，日本金属学会会報をたくさん読む機会があり，ります．

多くの知恵と元気をいただきました．

日本金属学会会報『まてりあ』は，多くの研究者，技術

特に金属組織制御技術の基礎的な解説，技術の応用可能者，指導者，経営者などが購読し，また末永く受け継がれて性，微視的観察結果からマクロな特性との繋がりを考察した

いくと思います．世の中のニーズが変化し，必要とされるシ

もの，長年の研究の成果が大きく花開いた新技術・新製品なーズも変化していくと思いますが，基礎は普遍であり，大切ど，多くの論文を熟読しました．

であると思います．その中で，一人でも多くの方に，何らか企業の研究開発の成果は，先ずは知財，特に特許を出願
し，権利化するのが優先のため，特許明細書もたくさん読みましたが，やはり金属学会会報のようなワクワク感が無く，大きな差があります．

の指針や元気を与えられるような企画を盛り込み，会報も変革していくことが大切と思います．
今までのたくさんの知恵と元気をいただいた感謝の気持ちと共に，今後の益々のご発展を心よりお祈りいたします．

私自身，研究開発歴が長かったので，特許出願は国内外で文300件を超え，90以上が権利化されております．この特許

献を基に製品化し，会社やお客様，社会に貢献できたこと，あるいは海外にもライセンスし，多くの会社や人々との交流による価値観の変化など，人生の幅を広げることができ，喜び
と共にたくさんの良い経験ができました．
しかしながら，この喜びに勝るとも劣らない喜びがありま
す．それは，『まてりあ』の新技術・新製品に応募し，受賞決定の連絡が来た時でした．チームで達成した喜びと，認めていただいた嬉しさが，心から湧き出すように感じました．

( 1 ) 菅原 章，花 佳武まてりあ，37(1998), 271273.
( 2 ) 高 維林，菅原 章，木村 崇まてりあ，52(2013), 26
28.
( 3 ) 宮澤 寛，篠原圭介，尾形雅史，菅原 章まてりあ， 54(2015), 2123.
( 4 ) 鎌田俊哉，佐々木史明，菅原 章まてりあ，55(2016), 15
17.
( 5 ) 小山内英世，結城整哉，井手口悟，菅原 章まてりあ， 56(2017), 2426.
( 6 ) 成枝宏人，宮澤 寛，菅原 章まてりあ，58(2019), 41
43.

私が連名で受賞した新技術・新製品は，合計 6 件(1)(6) と★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

なりました．これらの成果は，多くの皆様のご指導，ご支援

1984年 3 月 東北大学工学部金属加工学科卒
株 (現 DOWA ホールディング
1984年 4 月 同和鉱業
株 )入社
ス
1997年 9 月 東北大学大学院工学研究科博士課程修了
株 金属材料研究所長
1999年 4 月 同和鉱業
株 執行役員兼2016年 4 月 DOWA ホールディングス株 代表取締役社長
DOWA メタルテック
2021年 6 月 現職のお蔭であり，また会報をはじめとしたたくさんの書誌のお蔭であると思っております．それぞれのテーマに課題があり，壁は厚く高く，気持ちが萎える時があります．そこで小さな突破口でも見つけると，気力が沸きます．この突破口のきっかけが書誌から得られることも多かったです．

菅原章★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
(2021年 8 月16日受理)[doi:10.2320/materia.60.723]

DOWA ホールディングス株式会社取締役

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

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巻記念企画

企業研究者の視点から考える自動車用金属材料の「材料研究」と「開発・実用化」
古

田

忠

彦

自動車用金属材料の「材料研究」，ならびに「開発・実用心臓部を担っている(5)．図に，その一例であるエンジンバ化」は実に面白い．種をまき(材料研究)，育て(開発)，そしルブを示す．ご存じのように，自動車用金属材料には「鋼」て実を収穫する(実用化)植物の成長の絵によく例えられて表という，とてつもないライバルが存在する．この鋼をコスト現される．1991年，広島大学で開催された日本金属/鉄鋼協

パフォーマンスで凌駕しない限り，自動車用量産部品への適会の講演大会で初めて登壇した時から丁度 30 年．還暦を迎用の道は極めて厳しい．ここで大事なことは，自動車用量産

え，これまでの研究・開発を振り返り，企業研究者である小部品に新しい材料を適用するためには，低コスト化はもちろ生の経験で得た面白さが，材料の研究・開発を志している

んではあるが，それに加えて既存材料と同等以上の初期特性「若い」研究者に少しでもお役に立てればと思い，筆を取っを有するだけでは不十分で，信頼性，耐久性を保証し，設計た次第である．

者を納得させなければならない．そのためには，適用したい

これまでに，自動車用金属材料として， TiB 粒子強化型

自動車用量産部品についてフィージビリティ・スタディを実Ti 基 複 合 材 料 ( TiB / Ti MMCs ( MMCs: Metal Matrix

施し，その部品が正常に稼働する状態だけでなく，不測の稼

Composites ))(1) と Ti Nb Ta Zr O 系のゴムメタル(2) の 2

働状態において大きな負荷が生じた場合にも開発材料に損傷

種類の金属材料について研究・開発してきた．「材料研究」が生じないことを証明する必要がある．さらに，保証距離のの面白さ(難しさ)は，オリジナリティのある基本コンセプト

数倍もの長期使用後にも開発材料に要求される特性を下回らを構築し，それを如何に具現化して材料を創り上げていくかである．開発のブレイクスルーは， TiB / Ti MMCs の場合
は，Ti 基中で安定な TiB 粒子を反応焼結法で insitu に安定に析出させたこと(1)，ゴムメタルに関しては，これまで不純物元素としての位置付けでしかなかった酸素を重要な合金元
素として捉え，特性向上に結び付けた点にあったと考えている(3)．それぞれの詳細な基本コンセプトについては紙面の都合上割愛するが，本稿を読んで興味を持って頂ければ，参考
文献(1)および(2)を参照して頂きたい．
研究者にとって「材料研究」は重要な成果の一つではあるが，特にユーザーサイドの企業研究者である小生にとっては，それだけでは職務を全うしたことにはならない．さらなる「開発・実用化」という試練(愉しみ)が待ち受けている．
ここでは，TiB/TiMMCs(以降，開発材料と呼称する)(4)で経験した「開発・実用化」の試練の幾つかを紹介させていただく．開発材料は「材料研究」から30年，「実用化」されてからは 20 年以上経った今日でも，高性能車輛の内燃機関の株 豊田中央研究所 イノベーティブ研究部門

ロセス研究領域主任研究員



データ駆動型プ
図1

TiB/TiMMCs の自動車部品．(オンラインカラー)

還暦会員からのお便り

ないことを，定量的に示す必要がある．

までの過程である「開発・実用化」は面白いのである．

不測の稼働状態を想定するためには，設計者と強い信頼関これから「材料研究」を志す「若い」研究者には，是非係を築くことが「開発・実用化」のキーポイントになる．ま

「材料研究」だけに留まらず，いろいろな分野の設計者，技た，「開発・実用化」に至る道のりにおいて多数存在する試術者，研究者とのコミュニケーションも愉しむことができ練を乗り越えるためには，有限要素法に代表されるようなる，自動車用金属材料の「開発・実用化」の醍醐味を味わっ

CAE ( Computer aided Engineering ) 技 術 を 活 用 す る こ とて欲しいと願っている．

や，材料の評価技術を新規に開発することが求められることもあり，様々な立ち位置の多くの設計者，技術者，研究者と文

献のコミュニケーションも重要な要素となる．もちろん，「実用化」までには山も谷もあり，時にはサプライヤーとして，材料メーカとの良い意味での競争(切磋琢磨)にも打ち勝たな
ければならない．それなりの年月も必要であり，「運」も必要不可欠な要素である．また，「運」が良ければ，自動車用量産部品の材料として適用されるだけではなく，ユニットの構造をも変えられる機会に巡り合うこともできる．
ゴムメタルに関しては，設計者とのコミュニケーションは図れたものの，過酷な環境下で使用される自動車用量産部品への適用という命題には答えられていない．未だ「材料研究」の域を超えるレベルまで到達していないのかも知れないが，「材料研究」においては一石を投じたとは考えている．全ての種(材料研究)が育ち，実(実用化)を結ぶわけではない(6)．

( 1 ) T. Furuta, T. Yamaguchi, Y. Shibata and T. Saito: Proc. of theninth world conference on titanium, Titanium '99, Science andTechnology, Vol. III, (1999), 19171924.
( 2 ) T. Saito, T. Furuta, J. H. Hwang, S. Kuramoto, K. Nishino, N.
Suzuki, R. Chen, A. Yamada, K. Ito, Y. Seno, T. Nonaka, H.
Ikehata, N. Nagasako, C. Iwamoto, Y. Ikuhara and T. Sakuma:
Science, 300, Issue 5618(2003), 464467.
( 3 ) 古 田忠 彦 ，倉 本 繁， 陳 栄， 黄煥 ，西 野 和彰 ， 斎藤卓，池田勝彦日本金属学会誌，70(2006), 579585.
( 4 ) T. Furuta: Titanium for Consumer Applications, (2019), 77
90.
( 5 ) T. Yamaguchi, H. Morishita, S. Iwase, Y. Yamada, T. Furuta
and T. Saito: SAE Transactions, Sect. 5, 109(2000), 416424.
( 6 ) 古田忠彦，倉本 繁，黄煥，伊東一彦，斎藤 卓まてりあ，43(2004), 154156.
(2021年 9 月 3 日受理)[doi:10.2320/materia.60.724]

だからこそ，自動車用金属材料における自動車用量産部品化

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

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巻記念企画

金属を対象に資源循環及び環境修復に取り組んだ40年
新

苗

正

和

学生時代は金属工学ではなく資源工学を学び，沈殿浮選法
による Co および Ni の分離回収並びに酸化銅鉱への浮遊選鉱法の適用に関する研究に従事したのを始めとして，大学卒
業後は通商産業省工業技術院(現・国立研究開発法人産業技術総合研究所)，京都大学および山口大学において，約40年に亘って一貫して金属元素を対象に研究を進めています．これまでに自身が関わった研究は，図に示しますように，「金属を対象とした分離技術の基礎研究(溶媒抽出法，リーチ
ング法，粉砕など)」，「深海底鉱物資源等未利用資源および廃棄物等 2 次資源からのレアメタルの湿式処理プロセスの開発」および「重金属類汚染土壌の措置技術に関する研究」に大別できます．40年ほど前は， Co などの資源確保を目的にマンガンノジュールやコバルトリッチクラスト(マンガンクラスト)などの深海底鉱物資源の開発研究が積極的に進められており，私も工業技術院時代から京都大学時代にこれら資源の湿式処理プロセスについて研究しており，丁度その頃に本会に入会致しました．当時は，日本金属学会の講演大会の発表プログラムに湿式プロセス(湿式製錬)のセッションもあり，春期・秋期の大会に参加しては主に溶媒抽出法によるレアメタルの分離に関する研究成果を報告していました．また，日本金属学会誌においても研究成果を報告するなどしていました(1)(4)．しかし，ここ 30年近くは，本会における湿式プロセスのマイナー化，また，研究対象を廃棄物等 2 次

図1

筆者の研究概要．

資源からの湿式処理法によるレアメタルのリサイクルプロセスの開発や重金属類汚染土壌の措置技術(浄化および不溶化)の開発など，金属工学，材料工学から離れた分野に拡げたこ

文

献ともあり，他学会を中心に活動しています．しかし，金属を対象とした研究には継続して取り組んでおり，本会から得られる情報は貴重で，意義のあるものであることから，これまで退会することなく現在に至っています．
最後になりますが，本会の益々の発展を祈願し，簡単ですが，私の「還暦会員からの便り」とさせて頂きます．
山口大学大学院創成科学研究科教授( 1 ) M. Niinae, I. Saito, H. Sakamoto, Y. Nakahiro and T.
Wakamatsu日本金属学会誌，55(1991), 310315.
( 2 ) M. Niinae, A. Oboso, Y. Takenaka, Y. Nakahiro and T.
Wakamatsu日本金属学会誌，55(1991), 867873.
( 3 ) J. Shibata, N. Murayama, M. Niinae and T. Furuyama日本金属学会誌，75(2011), 613619.
( 4 ) K. Horai, J. Shibata, N. Murayama, S. Koyanaka and M.
Niinae日本金属学会誌，78(2014), 250257.
(2021年 8 月18日受理)[doi:10.2320/materia.60.726]

還暦会員からのお便り
巻記念企画変態と欠陥を研究する学科へようこそ
西

谷

滋

人

日本金属学会に入ったのは 40 年近く前ですが，その数年も，やっぱり学科の先輩の東田賢二先生から，「大槻先生の前に京都大学工学部金属系学科に入った時の主任挨拶が本稿

お仕事の価値も普遍ですね」とのメールをいただいて，気にタイトルの言葉です．多分，高村仁一先生で，毎年使ってはしていたのが私だけではなかったのが嬉しかったです．偉いるネタだったのかも知れませんが， 18 歳になったばかりの先生がこだわったネタというのは貴重で，例えば藤田英一先

若者にはインパクトがありました．共通一次元年の僕らの学

生の「金属物理」には，「自然は不思議だな，巧妙だな」と年は，理由があって不肖の弟子の代表なんですよ．学科創設いう言葉に，理論的におかしな未解明な課題のヒントがたく以来初の定員割れで，私も第 2 志望で，学科の研究内容なさん残されているようです(3)．定年までに何ができるか，まんてほとんど知らずに入学したんですが，「おもろいやん」

だ腑に落ちてない問題が残っているので，手が動くうちにもと思ったのが始まりでした．

う少し粘りたいな…それも，今は亡き先達からの遺言です(4)．

研究室配属は，「ダイヤを探せ」という先生の言葉に煽ら鴨川デルタってのが京大のそばにあって，そこは本当に子れて新宮研で，状態図を使ったマクロで現象論的な「変態」

供の頃からの遊び場で，院試の打ち上げなんかに河原でよくの研究から手を着けました．でも，石原慶一先輩と新宮秀夫

酔っ払ってたんですが，いまだに毎週犬に引きずられて川を先生の議論は日常会話も高尚で，ほとんど付いて行けなかっ

渡ってます．夜の散歩で，コロナでお酒をこそこそ飲んではたです．そのまま助手になって直ぐに，若手研究会というのる学生さんたちを見かけると，研究や仕事はその気になればを石原先生，和田裕文先生，沼倉宏先生が中心になって立ち

若さでバリバリやらはるだろうと心配してないんですが，早上げられて，僕は会計担当でビールを手配してました．そこ

く好きに飛び回れる世界に戻してあげて～と思ってしまいま

での議論を通して，もっとミクロなレベルの原理的な理解がす．それは，若さのせいではないのだから．

したくて，英国で David G. Pettifor 先生，Adrian P. Sutton
先生，青木正人先生のお世話になったのですが，こちらはな

文

献かなか進まなくって．
で，「変態と欠陥」なんですが，ようやく最近になって，
パソコン上で頭よりも手が動くようになるにつれて，両方を結び付ける研究ができて来ました(1)(2)．でもそれは，津o兼彰先生から若手研究会で教えていただいたり，二十歳過ぎに
大槻徴先生とこの院生と議論していたネタそのままで，理解するのに 40 年近くかかったことになります．やれやれ．で( 1 ) A. Seko, S. R. Nishitani, I. Tanaka, H. Adachi and E. F. Fujita:
Calphad, 28(2004), 173176.
( 2 ) S. R. Nishitani: Philos. Mag., 101(2021), 622
642.
( 3 ) 藤田英一金属物理―材料科学の基礎―，アグネ技術センター，(1996)．
( 4 ) 西谷滋人，青木正人，武藤俊介編 21 世紀の格子欠陥研究に残された課題，吉岡書店，(2003)．
(2021年 8 月18日受理)[doi:10.2320/materia.60.727]

関西学院大学工学部教授

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
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巻記念企画

金属を身近に…侘びサビの世界へ
半

田

隆

夫

「まてりあ」 60巻(1)，誠におめでとうございます．今年で筆者「環境として何が違うでしょう」

還暦を迎えた我が身と同じ年輪を重ねての誌面を少々いただ

娘く機会を頂戴しました．筆者が大学で工学部金属工学科の非

筆者「正解，深海だとかなり水中の酸素濃度が少なくなる

鉄金属材料の研究室に入った 1983 年，人生で初めて加入し「酸素」
ので，鉄がびる速度も遅くなる．」

た学協会が日本金属学会で，「まてりあ」の当時の誌名は「日本金属学会会報」でした．

その後も「校庭の鉄棒」や「鉄道のレール」などなど，金属腐食屋さんには「あるある問題」で，暫しの歓談でした．

時は巡り2021年，とある日の夕食での会話から．

勿論，いつもこんな会話をしているわけではございません．

最近では新型コロナ禍の影響で生活スタイルが自宅中心とたまたま何かの拍子に，貴重な誌面にギリギリ叶うかというなり，家族で食卓を囲む毎日が増えましたことは，パンデミ

話題となりました．登場している娘は，某大学生命科学部卒

ックとはいえ，何事にも功罪有りといったところでしょうの社会人，決して小学生とかではございませんこと，申し添

か．子育て等家庭のことは妻に任せきりで，還暦頃になってえます．

やっと家族団欒の毎日とは...．一つの非常に偏った思いで「鉄がびる」ことをはじめ，金属の腐食は身近な現象なあることについては，何卒ご容赦下さい．

がら，あまり詳しくは捉えられていないことの一つと思います．筆者は日本金属学会に大学時代に入会したものの，社会ある TV 番組(2)の話題となり……

人になってからの仕事は金属分野の中でも「腐食」が中心と筆者「鉄がびるってどういうことだと思う」なり，以上のような尤もらしいことを述べるに至っておりま娘「びる，って『びる』ということだよ．」

す(4)(5)．

妻「うん...．」

筆者「あ～，やっぱり

そうかな～」また家庭内のことです．つい最近，キッチンで，これも冒

二人「それ以上何かある」頭の影響で，洗い物位の家事手伝いはしなければとの思いで

筆者「じゃあ，塩酸とか酸の中に鉄を入れたら」

偶然目にした件です．ステンレス鋼製の水切りザル(図)の二人「溶ける．」縁の部分が，カッターでスパッと切ったような破断をしてい筆者「それは『びる』ではないの」ました(図)．一瞬，腐食系の読者各位同様に，「応力腐食娘「えっ，う～ん，…『溶ける』．考えたことも無い．」

割れ」がこのようなマイルドな環境で発生したなどなど思

筆者「あはは(笑)，そうだよね～，簡単に言うと，鉄は環境

い浮かびました．しかしながら冷静にまじまじと眺めますに応じて『びる』様子が違うんだよ．」と，接続箇所が見当たらないことに気付きました．図 1 の筆者「もう少し詳しく言うと，pH が違う．周りの環境に水新品をよく見ると一箇所溶接箇所らしきところがありました

素イオンが多いか少ないか，それから酸素があるか無(図)．あ～，ここが隙間腐食やら何やらで腐食破断に至っ

いかでび方が違う．」

たものかと少々肩透かし気味に，変に経験や知識が澄んだ眼

筆者「例えば，海岸近くの鉄板はどうなっている｣(3)娘「ボロボロ．」

筆者「じゃあ，海底に沈んだ船は

念のための興味で，それほど強い磁力でない壁面貼り付け
結構形が残っていない」娘を濁らせると，反省に及んだ次第です．

「あ～，そうね，魚が住んでいるもんね．」

用の磁石にペタペタ付かないことから，おおよそ SUS304辺
りのオーステナイト系ステンレス鋼と思われました．縁の部分ですので，図 1，図 2 のような加工は施されています．ルーペでそれなりに拡大して観察しますと，茶黒色の腐食箇所

エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社

が見えます(図)．ぐるっと見渡しても，の汚れなのでし還暦会員からのお便り

図1ステンレス鋼製の水切りザル．(オンラインカラー)

図3

図2

ステンレス鋼製の縁分の接続箇所．(オンラインカラー)

ステンレス鋼製のザル縁部分の破断．(オンラインカラー)

ょうか，洗い流しても残存していた黒っぽい汚れ箇所はそこだけでした．おそらくその辺りが腐食起点となったのでしょう．更に円周方向に常時引っ張り力が働いていたことは，破断後，徐々に開いていったことから分かります(図 2)．
関連して，筆者の仕事上の経験談を少々ご紹介します(6)．
通信用マンホール(以下 MH )の中で用いられる通信ケーブ
ルの接続部分を保護する筐体の一つに，直径 200 ～ 300 mmの繊維強化プラスチック( FRP )製円筒構造体を幅 10 mm ，
厚さ 0.7 ～ 1 mm の SUS304 ステンレス鋼材帯を 5 本程度用
いて円周方向に締結するタイプのものがあります．

図4

破断箇所拡大．(オンラインカラー)

このステンレス鋼製締結バンドが，早いケースで設置後 3ヶ月で破断する事例に直面しました．基本的に MH には水の流入は無い設計になっています．とは申せ当然，雨水や地下管路の損傷があれば地下水の流入も皆無ではございませ「まてりあ」と共に新たな節目を迎え，長寿社会への一歩

ん．当構造体を導入するに当たり「隙間腐食」を意識した検を踏み出すに当たり，相応に侘び寂びの世界にも思いを馳

討，検証を行い，構造上必要なスポット溶接箇所がその有力せ，「人間万事塞翁が馬」を改めて噛み締める日々です．

部分と想定し，万一 MH 内に海水が流入し，塩化物イオン
濃度が高い環境に晒されても，5 年程度はもつであろうと判断しました．当時のデータで， MH 内に蓄積される水は上
記の通り雨水が主体で，融雪剤等の混入等高く見積もっても御誌の益々の充実とご発展を祈念申し上げます．

文

献

間腐食研究(7)の一助になったことも事実で，正に冒頭の書き( 1 ) 及川 洪まてりあ，60(2021) 359360.
( 2 ) NHK 総合 1 ・東京 ガッテン 気持ちいいほどよく落ちる サビの真実大公開 SP, 2021.4.7(水)1930～2015( 3 ) http: // www.jwtc.or.jp / info / docs / handbook _ taiki-bakuroshiken.pdf など( 4 ) 半田隆夫材料と環境，63(2014), 230231.(創立40周年祈念
特集号)( 5 ) 半田隆夫，松本守彦，澤田 孝防管理， 59 ( 2015 ) , 401 
412．(通巻700号記念特集号)( 6 ) NTT 東日本(技術協力センタ)編改訂版現場で役立つ通信設
備のトラブル Q&A，電気通信協会，(2011)，第 4 章(材料劣化)．
( 7 ) 例えば，Takao HANDA, Yoshimori MIYATA and Hisayoshi
TAKAZAWA: 12th International Corrosion Congress Proceedings, vol. 3B, NACE International (1993), 19861996.

出しではございませんが，何が幸いするか分からないという(2021年 8 月11日受理)[doi:10.2320/materia.60.728]

数百 ppm 程度の塩化物イオン濃度であろうと．また，前述の通りケーブル接続点ですから， MH 内とはいえ，比較的開閉機会のある設備という状況も考慮されました．その際に何かあれば交換も可能であると．それが「」，それが「」です．
幸か不幸か()，トラブル発見時に筆者は社内異動しており，当時の上司筋各位には大変ご迷惑をおかけしたことを思い出します．しかしながら，このトラブルが SUS304のような準安定オーステナイト系ステンレス鋼材の淡水環境での隙落ちです．

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
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巻記念企画

幼年期の感動・達成感の上に立つ技術者意識
奥

山

哲

也

はじめに，日本金属学会会報「まてりあ」 60 巻，おめでむ様子は，今振り返ると収縮・膨張，軟化・焼入れを父は造

とうございます． 60 年は人間で言えば還暦に相当し，私と作無く体感で成し遂げていた気がします．黙々と取り組む後同じ時を刻んできた会報に感慨深いものを感じます．記念企

ろ姿を見ていた幼年期が，私の材料工学への関わりの原点で画での執筆の機会を頂き，深く御礼申し上げます．内容が記す．

念企画号に相応しいか思慮するところではありますが，自身「巨人の星」が放映された小学生の頃には町じゅうが野球の幼年期での思い出とともに 60 年を振り返ってみたいと思少年で溢れましたが，合わせて喧嘩コマを使った対決が流行います．

しました．勝負のカギは“対戦コマを割る”，“相手より長く“うたごえ喫茶”
60年前の1961年(昭和36年)と言いますと，回す”ことで，コマ芯の“形状と硬さ”が重要でした．記憶の登場や NHK “朝の連続テレビ小説”放送開始，流行語を基に要望の多かった形状を再現しますと，図の(a)先端“巨人，大鵬，卵焼き”(子供の好きな言葉)が出た年です．

が槍のように尖った形状と( b )包丁形です．通常，芯は( a )このような時期に，私は熊本県牛深市(現天草市)で誕生しの頂角が平坦なものです．いずれも相手コマを叩き割る特殊ました．町の人口は現在でこそ 1 万 5 千人程度ですが当時形状ですが，包丁形は的を外すと回る機能はほぼ無い，一打は 3 万人を優に超え，イワシ漁獲高日本一を誇るなどした必勝の賭けコマでした．これらコマ芯は例外無く特注品で漁港として，大きく賑わっておりました．当時の賑わいを表す．牛深では農器具を作る小さな鍛冶屋が身近に多数あります伝統芸能として“牛深ハイヤ”があり，故郷を少し宣伝さしたので，私達は学校帰りに鍛冶屋へ立ち寄り，コマ芯 1

せていただきます．牛深ハイヤとは，女性が南風(ハエハ本 10 円程度で製作をお願いしていました．当時のおやつ

イヤの語源)の中で出港する船員の身の安全に願いを込めた“すずめの卵”が子供の手一握り 1 円でしたので，子供にと唄のことです．いつしか大漁祝唄へと変わり，踊りを加えてっては大きな出費です．子供ながらも鉄が思いのままに形を“牛深ハイヤ節”へと変遷します．その唄と踊りは船乗りに変えていく様子は，遊びを通じた創造性を育む良い学習環境

よって全国へ広まり，牛深ハイヤ節をルーツとした“佐渡おであったと思います．

けさ”や“阿波踊り”などの民謡へと各地でアレンジされてここで，“鍛冶屋とは何”という方もおられるかも知れいきます．牛深ハイヤ節は現在も踊り継がれ，毎年 4 月のません．鍛冶屋は焼きなまし，鍛造，焼き入れ等の一連操作

総踊り祭は全国各地から観光客が集まる一大イベントでを小屋内で観ることができる画期的な作業場です．図は鍛す(1)．この民謡は地元体育の授業でも取り入れているほどの冶屋で利用されていた典型的な“フイゴ”です(2)．このフイ

地域密着の伝統芸能で，単純な所作は私を含め，誰もが気軽に踊れます．
このような賑わう町に，私の父は船舶修理“機械屋”として，それまで暮らしていた鹿児島県鹿児島市から遠く離れた
牛深の地へ着任しました．父は若い頃に鹿屋市にてゼロ戦メンテナンスに従事していたことから，修理の腕前は絶品だったと聞いています．幼少だった私には仕事場の油臭と溶接火
花が飛び散る様子が“花火”に見えて，強く印象に残っています．父は私のために廃材や廃鋼材を使い，模型船を作ってくれたこともありました．バーナーで板材を炙りながら目的形状に曲げ，焼けた鋼から骨格部を成形しつつ水中に投げ込
図1
久留米工業高等専門学校



材料システム工学科教授

喧嘩コマの芯形状．
(a) 槍状形，(b) 包丁形

還暦会員からのお便り

識へとつながると考えます．このような体験学習が世紀を越えて引き継がれていくことを，切に願う次第です．
さて，その後の私ですが，大学では TK 85 や PC9800 と悪戦苦闘してプログラムの自作に取り組み，機動戦士ガンダム(らしき物体)がインベーダーゲームのように画面上で動いたときは感動ものでした．当時利用していたデータ記憶媒体
は磁気テープや 8 インチのフロッピーディスクで，いずれも容量 1 MB 未満であったため，データの保存に苦労しました．その後大学院へ進学し，博士課程修了後は時代が昭和か
図2

鍛冶屋で利用されていた典型的なフイゴ(2)．(オンライン

ら平成へ移り変わる中で活性化し始めた半導体メーカーへとカラー)

就職し，現職への転職後は学生へ次の世代への夢を抱かせる
言霊を心掛けながら，学生教育や研究指導を行っております．

文

ゴを使い，燃え盛る炎をおこし，鉄が真っ赤に焼ける様子や

献鍛造によって飛び散る火花を傍で覗き込んでいました．子供の知恵では炭素の役割は全く理解できず，繰り返しの作業工
程よりも想像物に仕上がるまでのワクワク感を覚えています．眼前での実機体験には，現在のデジタル化社会では味わ
えない感動と達成感があります．「最近の若者は…」という表現はいつの時代も同じように耳にしますが，急速に AI や

( 1 ) 牛深ハイヤ祭り実行委員会ホームページ http: // ushibuka haiya.com/(2021年 9 月 8 日閲覧)
( 2 ) 三島市郷土資料館「広報みしま」歴史の小箱(第 127号)～懐か し い 鍛 冶 屋 の 道 具 ～ フ イ ゴ https: // www.city.mishima.
shizuoka.jp / kyoudo / publication / kobakolist.html ( 2021 年 9 月
8 日閲覧)

バーチャル化へ舵を切る世代においても，日本のものづくり★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1990 年の神髄に通じる感動と達成感は心に留めておきたいところで主な略歴
1990 年～ 1993年

す．
久留米高専では中学生にその感動と達成感を体感してもらうため，毎年 8 月頃に公開講座「青銅鏡を作製しよう」を開催しています．作業は砂型製作～鋳込み～製品研磨まで一連の工程で，本取り組みは日本金属学会からも支援を頂いております．小さな取り組みではありますが，その後，材料に興味を持って久留米高専へ入学し，地道な技術を修得した後に社会へ出て技術者として活躍する姿は，教員としては出藍の誉れです．

九州大学大学院総合理工学研究科博士課程
修了

奥山哲也

株式会社 SUMCO シリコン技術本部研究員
ベルギー Leuven 大学在外研究員

1997年～1998年
1994年 4 月現職
専門分野固体物性，ナノ構造化学◎研究開始当初は半導体バルク材を中心とした結晶欠
陥と特性の研究開発を実施してきたが，現在は結晶成長に魅力を感じ，ナノスケールでの粒子形態制御と機能性発現に従事．教育分野では令和 5 年度から開始される九州大学工学部と九州沖縄地区 9 高専との連携教育プログラムの立上げと運用に尽力中．
研究https://nanolabo.kyu
kosen
ac.jp/
教育https://renkei.kyukosenac.jp/

幼年期を含め，低学年で体験する感動と達成感は，大人に★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

なり次の産物へのアイデア創出と社会を豊かにする技術者意(2021年 9 月 9 日受理)[doi:10.2320/materia.60.730]

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

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


巻記念企画

不都合な事実とパラダイムチェンジ
三田尾

眞

司

「まてりあ」と同じ数だけ齢を重ねたというご縁で，本コ会で久しぶりに会った先輩や後輩，旧友と全国各地の美味し

ラム執筆についてお声がけいただいた．まさか自分が「還暦い食事を共にすることも楽しみのひとつであり，このアンケ会員からのお便り」を書く側になったとは，未だに信じられート結果には少々驚いたが，開催コストの大幅な削減はもちない．「少年老いやすく学成り難し」の意味を，改めて噛みろんのこと，参加者の交通費・宿泊費の負担ゼロ化，時間のしめている次第である．

大幅な節約など，オンライン開催がもたらすメリットは大き

さて，今年は 2020 年東京オリンピック・パラリンピック

い．講演大会の「場所からの解放」というパラダイムチェン

が 1 年延期されて開催された．約 60 年前の 1964 年に開催さジが，コロナ禍という不都合な事実によって強力に推し進めれた東京オリンピックについては，東洋の魔女，アベベ，円られたといえる．

谷など，断片的ではあるが確かな記憶がある(ただ，残念ながらパラリンピックの記憶はない)．

このような環境変化は，教育現場でも同様である．学校が児童にタブレット端末を貸与して自宅でオンライン授業を受

今回のオリンピック・パラリンピック開催に当たっては，けさせることなど，コロナ前には想像すらできなかった．

コロナ禍の中，中止，再延期も含め，様々な意見があった．

「場所からの解放」が進むと，学校にも塾にも行く必要がな

最終的には原則無観客という形で開催されたが，これまでにくなり，さらに「神授業」を行う数名の先生の教材が全国一無い競技環境の中で熱戦を繰り広げ，私たちに勇気と感動を律で使われたとしたら，ほとんどの先生が要らなくなってし与えてくれた全世界のアスリートの方々に，心より感謝と敬

まうかも知れない．すぐにこのような状態にはならないと思意を表したい．テレビを通して伝わる感動は，緊急事態や自うが，リアルな人と人との繋がりが希薄な世の中になること粛など 1 年半近くにわたって暗雲が立ち込めたままの私たが危惧され，人間としての社会性や倫理の担保が今後の課題

ちの暮らしに差し込む，幾条もの希望の光のようにも感じらの一つになると思われる．

れた．多くの方々がコロナで苦しまれている状況ではあったが，大会そのものは非常に素晴らしいものであった．

話をオリンピック・パラリンピックに戻すが，テレビ観戦をしている世界中のほとんどの人々にとって，その場所がところで，別の場面でこれと似たような感覚を持ったこと「東京」であることはそれほど大きな関心事ではないようにを思い出した．講演大会である．毎年，秋期講演大会は全国思われる．一つの開催都市に全世界から全種目のアスリート

支部の持ち回りで開催されるが，コロナによって状況が一変が一堂に会するという開催形態にも，「場所からの解放」のした．リモート環境が短期間で整備され，講演大会やシンポ波が押し寄せるかも知れない．4 年に一度，同じタイミング

ジウムがオンラインで開催されるようになった．昨年の夏頃

で，例えば，マラソンは涼しいカナダで，柔道は日本武道館

までは種々の技術的問題でお手上げのこともあったが，最近で，テコンドはソウルで行ってネットワークで繋げば，観戦はほとんどストレスを感じない．講演こそ，PC 相手にそのする人々の満足度を落とさずに，アスリートファーストで，場の聴講者無し(無観客)で行われるが，聴講する側としてはかつ開催国の莫大な費用負担を軽減する運営が可能なようにオンラインであっても，本当に素晴らしい講演大会だった，思われる．技術はすでに「 It's a Small World 」を現実のもシンポジウムだったと感じるようになった．

のとしている．

某学会のある部門で，コロナが終息したら，また元の講演

さて，自分の人生を振り返ると 60 年は短く，あっという大会運営に戻した方がよいか，あるいは，コロナ終息後もオ間だった．映画「 2001年宇宙の旅」のような 2001 年ではなンライン開催のままでよいか，アンケートで意見を集約した

かったし，私たち庶民の生活にはそれほど大きな変化は無か

ところ，8 割方がコロナ終息後もオンライン開催のままでよったようにも感じる．しかし，それは変化を長時間かけて感いという回答であった．昭和のおじさんにとっては，講演大じ取っているからであり，生活一つ一つを見ると全てが変わったと言っても過言ではない．学生の頃を思い起こすと，卒

株 豊田中央研究所主監


論は手書き，音楽は LP レコードやカセットテープで聴いて還暦会員からのお便り

図1

本当に同じ60年(オンラインカラー)

いた．将来は，世界中の人々とお互いの顔を見ながら電話が社会実現というパラダイムチェンジ，およびそれに向けた技できるようになると言われていたが，いつの間にか実現して術開発を強力に推し進めている．例えばフロンのように，そいる．

の後顕在化する不都合な事実を開発当初から見通すことは極この裏返しとも言えるが，自分が生まれる前の出来事は遥

めて難しいが，一方で，予見される不都合な事実の解決を先

か昔のことと感じる．自分が生まれた 1960 年のわずか 15 年

送りしつつ，開発が進められることも往々にしてあり得る．

前に東京大空襲や沖縄戦，広島・長崎への原爆投下があった

今後の 60 年間においても多くの不都合な事実が出現するととは，自分としてはにわかに信じ難い．1960年の「60年前」

思われるが，それらを乗り越えるために，科学技術が背負うで あ る 1900 年 頃 に は ， 官 営 八 幡 製 鉄 所 の 操 業 開 始 ( 1901

役割と使命は大きい．パラダイムチェンジを引き起こす研究年)，ライト兄弟が12秒間，約 36 m の動力飛行に成功(1903

開発に期待したい．

年)などの出来事があった．1900年から1960年までの60年間★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1985年と， 1960年から 2020年までの 60年間は，本当に同じ 60年間なのだろうか(図)．あっという間と感じる人生60年との感覚の違いに驚かされる．
しかし，どうやら 1900 年以降のグローバル社会の変化
は，有史以来最も急激であったことは確かなようだ．そして，私たちの暮らしが飛躍的に豊かに便利になった一方で，「地球温暖化問題」に代表される不都合な事実が顕在化した．
この不都合な事実は，持続可能な CO2 フリーのエネルギー

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

三田尾眞司

東北大学大学院工学研究科修士課程修了
日本鋼管株式会社入社
1993年 博士(工学)(東北大学)
1993
1995年 米国 NIST 客員研究員
2003年 JFE スチール株式会社スチール研究所
2014年 現職
◎主に金属材料のミクロ組織と力学特性に関する研究に従事. 現在は環境負荷低減施策，研究倫理などに取り組んでいる．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
(2021年 9 月 7 日受理)[doi:10.2320/materia.60.732]

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巻記念企画

半生を顧みて～今を決めた道しるべと雑感～
森

田

一

樹

まてりあ 60 巻記念企画として先月( 10 号)に日本金属学会

かじれる臑もいろいろあるでしょう」と茶化していました．

関東支部の活動について紹介させていただいたところです

今更ながらの言い訳ですが，偏差値主義まっただ中で中高時が，このたび同企画で，還暦を迎えた会員として寄稿の依頼

代を過ごし，「必要最低限のことだけを最大効率で」というをいただきました．小職はまてりあ(日本金属学会会報)より

モットーの下，世の中を知り，広い視点で学ぶことを先送り

もやや老けており，ちょうど 1 年前( 11 号発行日)に還暦をにしていた(金属以外の分野を知る機会を放棄していた)のは迎えております．鉄やシリコンを中心とした金属製精錬に関事実です．

わる高温物理化学を専門とし，当学会および日本鉄鋼協会を

最近，多くの大学では広く理工系分野のアウトリーチ活動

軸に活動をしています．本誌面を私的な随想に割くのは些か

も行われるなど，中高生にとって将来の判断材料を取捨選択

恐縮ですが，格好よくない自身の半生について振り返り，思できる環境が整いつつあります．「金属は面白いぞ」，「材料

うところを少しだけ述べさせていただきます．

は重要だ」と自画自賛するだけでは魅力を伝えられず，入最近，親ガチャという言葉を耳にしますが，好むと好まざ口，出口双方にスポットライトを当てた地道な啓蒙活動の推るとにかかわらず自身は二代目で，見事に親の洗脳を受けて進が金属・材料工学の将来にとって重要な鍵の 1 つになる

現在に至っています．思い返せば 1969 年，小学 3 年生の夏と思います．以前，ある女子高の SSH クラス出張講義に，休みに父の職場(大阪大学工学部冶金学科 足立彰教授研究1.6 kW の電子レンジ持参でお邪魔したことがあります．「お室)を訪れ，受けた衝撃がきっかけでした．(時効成立とし家でやったらあかんよ」と警告した上で実演したマイクロ波て，公私混同をお許し下さい．）失礼ながら当時お友達感覚だ

製鉄の余興に生徒達の目は爛々と輝き，「面白い」を伝えるった大学院生のお兄さん達に，複雑な(ボタンを押すとトラ重要性を実感するよい機会になりました．数日後，「アルミックの荷台が開いて，車が飛び出す)プラモデル作りをお願

ニウムの溶融塩電解をやってみたいのですが」と彼女らの数いするのが目的でした．プラモ取り込み中に父親に呼ばれ，名が研究室にやって来た時には，嬉しい悲鳴を上げてしまい

何の気なしに覗いた実験室の皆さんの視線の先には，黄金色ましたが・・・．日本金属学会では，高校生・高専学生のポに丸く輝く鉄が浮かんでいました．プラモ作りのことなどすスター発表が講演大会時に企画されています．教育現場とのっ飛び，色ガラス越しに呆然と見入ってしまいました．小学

貴重なインターフェースとして機能しており，発表内容の質

3年生には“なんでやねん”以上の言葉は出ませんでしたが，疑や評価のみならず，金属・材料工学分野の重要性や大学でこの光景は色褪せないまま，今も脳裏に焼き付いています．

の学びなどをアピールする好機として参加するよう，自身でレビテーション一発で人生を決めてしまいました．

も心がけています．しかし，学会活動にはまだまだ多くの導「俺は金属」という漠然とした思いを秘めたまま10年の歳

火線が隠れているような気がします．例えば高校生会員の新月が流れ，大学2年生の後半に金属工学科への進学を何の抵設や，すでに支部では検討中かも知れませんが，進化したオ

抗もなく選択しました．進学当時，金属に興味があって学科

ンラインシステムを活用した高校生対象の講習会・講演会のを選んだ同期があまり見当たらず，敗北感にも似た後悔の念

開催などにより，高校で学ぶ物理学と化学を広く裾野に持つと少し戦いました．そういう自身の成績も成績でしたが，そ

金属・材料工学が，彼らにはより身近なものになるのではなの点は不問に付させていただきます．以前は，「何故わざわ

いでしょうか．また，当該分野を「知る・視野に入れる」チ

ざお父さんと同じ分野にしかも鉄に」と直球の質問を頻ャンス拡大が，先入観による食わず嫌いを抑制し，リケジョ

繁にぶつけられましたが，「子供の頃見た光景が・・・」と美(マテジョ)増加，ひいては当該分野の教育・研究者の女性化したような返答をするのも憚られ，「親の書籍も使えるし，比率向上にも繋がるように思います．
ころっと私的なお話に戻してしまいますが，多くの先生方東京大学大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻教授



に違わず，小職もかなりの変わり者です．情けなくも，大事還暦会員からのお便り

なところは安易な方向に流されがちですが，諭されても直せ

理解いただけませんでしたが，その時以来，その画が自身のない妙な価値観を持ち合わせ，家族には迷惑をかけ続けていイメージする未来社会の 1 枚となりました．そして，還暦ます．九十九里浜のほぼ中央に位置する成東という町(現 千を目前に突如訪れたリモート生活．コロナ禍をポジティブに

葉県山武市)に移り住んで，28年になります．我が国ではち捉えるのは不謹慎ですが，講義から井戸端会議まで，この新ょうどバブルが弾けた頃，ガラス材料学研究室の助手在任期

たな様式は夢見ていた生活を超越したものでした．昨年 4間中に，米国 UCLA に 2 年間留学する機会をいただきまし

月以降，週の半分以上はサバティカル＠九十九里を続けていた．ゆとりのあり過ぎた時代で，現在ご活躍される若手の皆ます．人と異なる価値観の意義を確信し，ますます偏屈親父様からの激しいブーイングが聞こえます．当時も留学中の執になる今日この頃ですが，当たり前の価値基準を疑い，独自筆論文数を競う声を耳にはしていましたが，「もっと大切なの重み付けをした価値観を持とうとする心がけは悪くないとことがあるはず」という根拠の無い大義名分の下，週末は殆思います．そして明るく，何事にも前向きに．その姿勢が世

ど飛び歩いていました．(詳述は控えますが，そちらの業績を変える研究・開発を芽吹かせるのではないでしょうか．

にはかなり自信があります．)帰国後，感覚が相当麻痺して歳とともに学会運営に関わる機会も増え，事務局の大変なおり，「都会では暮らしたくない」という我がまま，「 50 マ

ご苦労も以前にも増して理解できるようになりました．昨年

イルは通勤圏」という妄想から，「ここぞ終の棲家」と感じ

度はたまたま同時期に，当学会と日本鉄鋼協会双方の副会長た縁もゆかりも無いスポットに家を建ててしまいました．当

を仰せつかることとなり，随所にみられる両学会の違いに考時現役だった父をはじめ，周囲からは猛反対を浴びました

えるところもありました．もちろん，違いこそがそれぞれのが，持論でねじ伏せ，家の向きからコンセントの位置まで妥業を示すアイデンティティーではありますが，連携して開催協を許さない図面を米国から持ち帰った Mac で描き，最後してきた講演大会などでは，共同セッションのみならず，参は厚紙で作り上げた立体モデルを突き付けて，躊躇う地元の考にできる点，合理化可能な点など，工夫の余地が残されて不動産屋さんを説得しました．なお，耐震強度は不明です．

いるように感じられます．ものづくりにおける我が国の国際

有料特急を使っても片道約 2 時間の道のりですが，日々競争力を維持・強化するために，金属・材料工学分野の基礎の往復を列車内で過ごす時間については，負け惜しみ抜きに

研究・技術開発のさらなる活性化が望まれる中，会員数減少

かなり貴重なものにしてきました．まだまだ印刷物オンリーとは裏腹に，知の協創・産学連携のプラットフォームとしの 90 年代後半までは論文読みや原稿チェックに勤しみ，そて，そして人材育成の場としての学会の使命は，一層重要にのうちパソコン通信に入門．世紀が変わる頃には，車内からなります．甚だ微力ですが，当該分野の繁栄と主役を担う後携帯電話をアクセスポイントに繋いで，ひたすらラップトッ

進のために，残された時間を捧げたいと思います．できるだ

プ PC の画面に向かっていました．限られた時間の誰にも邪けリモートで・・・．

魔されない空間では，最大の集中力が発揮できました．通勤

取り留めのない関西人の駄文に最後までお付き合いいただに年間地球一周という奇異なライフスタイルを自己正当化す

き，ありがとうございました．会報との年齢関係は変わり得るための意地だったのかも知れません．

ませんので， 70 巻記念企画には「古希会員からのお便り」

少々強引な夢の田舎暮らしを営みつつも，夢見ていたことがもう一つありました．「いつか，自宅の書斎から何でも出が無いことを信じて，来る 10 年間の皆様方のさらなるご活
躍ご発展を祈念し，結びとさせていただきます．

来る日が来ればいいな」．これまた，53年前の父の一言に感最後になりましたが，道しるべを照らしてくれた亡き父に化されたものでした．小学 2 年生の図画工作の時間に 4 名思いを馳せ，お導き下さった恩師や先進の皆様，そして何よ

一組の班を作り，模造紙に「未来の社会を描いてみよう」とりも，自身と研究室を支えてくれた多くの卒業生・学生の皆いう数週にわたる課題がありました．子供の夢なので，超高様に感謝の意を表します．

層ビルの間を空飛ぶ車が行き交うような素直な画が殆どだっ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1988 年 3 月

たと思います．私もご多分に漏れず事前にそのような下絵を家で考えていたところ，日頃息子の日常など見向きもしない
父に「こんなんどうや」と見せられたスケッチが，大きなテレビ画面に映る先生と画面の前で授業を受ける 1 人の生徒でした．「未来は学校に行かんでも，授業を受けられるようになるんとちゃうか」．今考えれば，たまたま父がどこからか仕入れたネタだろうと思いますが，「これは面白い」と，

森田一樹

東京大学大学院工学系研究科博士課程修了
1988年 4 月 東京大学工学部助手
1993年 1 月 同講師
1995年11月 同大学院工学系研究科助教授
2006年 1 月 同生産技術研究所教授
2013年 1 月現職
専門分野材料製造・循環工学◎鉄鋼製錬や太陽電池用シリコンの精製プロセス，リサイクルプロセス開発に関連する熱力学研究や高温物性測定を中心に，高温の物理化学研究に従事．

班長の自分が強引に進めました．はっきり言って盗作です．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

画が下手くそだったためか，残念ながら担任の先生には全く(2021年 9 月27日受理)[doi:10.2320/materia.60.734]

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan


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
巻記念企画私が驚いた大会講演小笠原
ずっと昔( 90 年ごろ)ですが，私の思い出に残る，たまげ◯

た講演を 3 つ紹介します．もう時効と思いますので．

徹

その場でプレゼン
その先生は直前まで実験されていたらしく，ようやくデー

タがとれたばかりだったご様子．学生さんに生協に OHP†フ
永久機関


◯

ィルムを買いに行かせ(当時は OHP でしたね)，サラ(新品)「永久機関」なる講演がありました．当日，そのセッショのフィルムをプロジェクタに置いて話し始めました(その時ンは大入り満員で，廊下にもあふれ，窓から見ている人もい点でザワザワ)．

ました．

その場でペンでピューッとグラフを書き「こういう結果に摩擦のある坂道のふもとに強磁性体のブロックがある．坂なったんですね」と(堂々と)発表されました．話のスジは通の頂上に強力な永久磁石をもってきてブロックを引っ張るっていたのですが，みなさん「こういうやり方もあるのかと，坂道を登っていくが，そのうち摩擦で温度上昇しキュリな」という感じでした．覚えておられる方もおられるかも．

ー点を超える．すると強磁性を失って，坂道を滑り落ちる．
下まで落ちてしばらくたつと冷めてまた強磁性になるので引き上げられる．毎回，上下するたびにベルをたたく，などの


◯

今後の方針
学生さんが発表を終えると，以下の Q&A がありました．

仕事をさせれば永久機関となる．みなさん，いかがでしょう「これらの添加元素を入れた理由は何ですか」か「センセが入れろといいました」

たくさんの質問，意見が出ましたが，正しい，正しくな「今後，この成分をこっち側に振ってみたら特性が更に改善

い，の結論はでなかったように思います．でも盛り上がりまするのでは」した．

「やりません」「なぜですか」「ボク，もう卒業するんです」
全員椅子から落ちました…

マツダ株式会社 R&D 技術管理本部† OHP(Over Head Projector)，当時はパソコンや液晶プロジェク

タというものはなく，透明フィルムに手書きかコピーで図表などを描き，下からランプで照らしミラーを介してスクリーンに投影していました．その前は図表を写真撮影してブルースライ
ドにして投影機で映す(``Next slide, please.'' はここからきている)．そのまた前，金属学会報が発刊されたころは，大きな模造
紙に手書き(筆)で書いて，竹の棒で指して説明していたようです．今ならその場で資料を直せますが，昔は準備に手間がかかりました．概要集も手書きでしたが，かえってそれが人柄や温かみを感じさせてくれました．“指し棒”も竹から金属，レーザと代わり，今ではソフト上で動かしますね．



昨今，こんな“豪傑”はみませんね．
(2021年 8 月 8 日受理)[doi:10.2320/materia.60.736]

還暦会員からのお便り
巻記念企画～在籍年会員からのお便り～

60年のあゆみ
大阪府立大学名誉教授

稲

数

直

次

の様 な時 に学 生や若 手の 研究 者が求 めてい た解 説書(1) が

.

は じ

め

に

1957 年，日本金属学会より発刊され，転位論の概観に接する事が出来たのである．また当時，金属学会の関西支部の物
日本金属学会発行の会報「まてりあ」が本年で刊行以来

理冶金研究会では京大の著名な教授が音頭を取って研究会を

60 年の節目を迎えたとの事，その間多事に渡ってご苦労さ

盛り上げて頂いたおかげで，転位論の概念が益々はっきりしれたでしょうが，誠に慶賀な事と存じ上げます．

てきたようであった．

さて扨 ， 60 年間何をして居たのかなと古い日記帳を眺め渡したが，今までの仕事の流れを遡ることにした．

その後，初版刊行以来 10 数年を経過して，新版転位論(2)(その金属学への応用)が刊行された．此の新版転位論は，前金属学会の会員になる以前の事であるが，将来の進路の事

半部分では初版発刊本と合わせて転位を理解する上で大いにで親から何かお前自身考えているのかと聞かれて，咄嗟の事助かった．しかし後半部は金属屋では難しくお手上げであっで自分の趣味の事しか頭になく，歴史関連の方かな，特に古たが，私のその後の進む道が機械材料の方向へ変わり，転位

代史などに興味があるけど…と言葉を濁したが，馬鹿者，お論から学ぶ項目は加工硬化，金属の疲労，破壊，回復と再結前の趣味を聞いているのではない，近い将来如何なる道に進晶などに限定されるようになった．

みたいのかと謂う事だ，今すぐ決めなくても良いが考えてお.

く事だな，と云われた．将来如何なる道など考えた事も無か

集合組織を学ぶった．その後，父親は 1 冊のパンフレットを見せて，此を読んでみろとの事．此のパンフレットは日本の工作機械に関前項でふれたように，機械材料に成る素材すなわち金属材

するもので，此の機械を用いて製作すると精度の高い製品が料はその加工手段(圧延・引抜・プレス成形・深絞り・鋳造

多量に生産され，寸法的にも僅かな許容範囲に収まっているなど)によって機械的性質の異なる組織が生まれる．此れがと謂う事だが，しかし機械の寿命が短い，丸で粉末で出来て集合組織である．この集合組織にもとづく材料の諸特性は，いる機械の様である，と記述されていた．日本製の機械が粉その組織の優先方位によってほぼ決定する事になる．従っから出来ているとは…読み進んでみると分かった．すなわて，集合組織の異方性は組織を上手にコントロールすれば想ち，機械が相互に摩れ合う部位で摩擦が起こり，摩耗した部

わぬ特性が得られる事になる．集合組織の研究は鉄鋼材料が分から粉が生じるのである．此の問題は機械材料全般に関わ主体であった．従って，仕事柄大手の高炉メーカーの研究者

ることで，取り立てて云う程の事ではないが…．此のパンフが多いが，彼等のリーダーが中心に成って国内の関連学会誌

レットはドイツ系の業界関連誌のトピック欄の噂話にすぎなに発表される様になった．当時はまだ集合組織に関する参考

い無責任な記事であったが，日本人の若者が読むと気持の良書が少なく，日本金属学会の英断によって金属学新書の出いものではない．しかも，日本人の手先の器用さを揶揄する

版(3) のはこびとなり，適切なテーマが撰定され， 1966 年にところが見え隠れする．機械材料の品質を云々する前に，摩出版されたのである．春・秋の講演会の期間中，事務局の受擦・摩耗のメカニズムを解明する事，さらに機械材料・被加付附近で灰色表紙の新書の陳列販売が行われていた事が想い

工材の使用環境を把握する事など色々因子が有るものだ．此出される．

の様な一種の洗脳があって，のちの専攻を決める時，父親に

その後，可成りの時間が経過したが，集合組織の測定とそ

矢張り考古学を勉強したいと申し出たら，考古学は趣味程度の解析が進み，集合組織のデーターも多岐にわたり，組織制にしておけと軽く視られ，機械構造物の材料科学を勉強する

御の面から合金成分や熱処理によって変態や析出を制御して気はないのかと止めを刺されてしまった．

材質改善を行う従来の技術やさらに加工と再結晶の行程をは
さみ，一層の改善が可能になった．また， 1981 年に金属学

.

転位の概念を学ぶ

会セミナーとして集合組織が取り上げられ，さらに1984年に18年前の灰色表紙新書の改訂版が出版され，大いに参考にな

1931 年に満州事変が発生し，国内では軍政が罷り通る世ったのである．尚，集合組織の研究は歴史的に見ても欧州がの中になってからは，欧米の文献類が入手し辛らくなり，採一歩先んじていたが，日本における集合組織の研究もそのあ

鉱・冶金学，金属工学分野の研究動向を暗示する論文がないとを追い掛け，さらに研鑽を重ねて今日まで来たのである．

あさ

ものかと，私の恩師が若い頃参考文献を漁った苦労を話してその間は Inter. Conf. on Textures of Materials(ICOTOM)

貰った．その後，文献も入手され易くなり，金属結晶体の変「材料集合組織に関する国際会議」の名のもとに各国持ち回形に際し，いきなり転位論がクローズアップされてきた．此りで講演・発表会を催し，大いに議論されたものである．

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japanロープ 1 束でも，育て上げた我子の行末を見極めたい気持.

ルートの本州四国架橋の完成が伝わってくる．
次のルートは「明石～鳴門」である．このルートは明石海

関西周辺には伸線業を生業とする企業が多く，私も引抜加峡大橋が圧巻である．主ケーブルは，直径 5.23 mm の素線

工を通して繊維集合組織の形成のメカニズムや線材の機械的を 127 本束ねられたストランドが 290 本集まったもので構成特性を調べていたので，地場産業との結び付きも漸次密接にされている．その直径は 110 cm である．此の吊り橋の中央なり，鋼線鋼索技術懇談会を通して交流が活発になった．此支間長は 1990 m で，世界一の吊り橋になる．海底から杵築の会は隔月ごとに勉強会を開き，現場で発生する問題を共に上げられた橋脚の上の巨大な主塔を観覧される見学者は，東

考えたり，時には工場見学会も行った．本四架橋に用いられ京タワーと同じ程の高さがある 2 本の主塔の間を通過する

たワイヤロープは，寸法や材質・機械的特性によっては懇談におよんで，その雄大さをまざまざと実感される事であろう．

会に所属する企業で製造された製品も種々あったと聞き及ん

扨，最 後の「 尾道 ～今 治」ル ート は，来 島第三 大橋 がでいる．尚，本四架橋に関するデータや資料は，山陽新聞社

1999 年度開通予定であるが，その前に 1968 年に尾道大橋や発刊のイラストで見る「瀬戸大橋｣(4)を参考にさせて頂いた

1983 年に因島大橋が開通して下絵が出来上っていたようで事を申し上げる．

ある．私が所属する技術懇談会も，執拗に工事の進捗状況を

きづ き

さて

扨 ，イラストで見る「瀬戸大橋」の年表によると， 1961

追い掛けていたようだ．来島第三大橋は開通を控へて慌しい

年 4 月，瀬戸大橋に関する技術的な調査を建設省土木研究見学会であったが，今治側の展望台から本州側を俯瞰する所が潜水艇で行うことが決定．その後，ルートに関しては政と，来島海峡を跨いで第一・第二・第三の大橋が北へ伸びて治向きの話し合いが行われ，「児島～坂出」，「明石～鳴門」，

いるのが一望出来た．第三大橋の中央支間長は 1030 m であ

「尾道～今治」の 3 ルートが決定した． 1970年 7 月， 3 ルーる．瀬戸内海に架かる大ものの吊り橋として最後の工事であトの建設と管理を行う機関として「本州四国連絡橋公団」がる．有終完美を念じて帰路についた．

設立された． 1978 年 10 月，児島～坂出ルートの瀬戸大橋工
事の起工式が行われた．まず最初に，頑丈な土台を造らなければならない．吊り橋の場合の土台とは，ケーブルを固定す

冗長な拙文を連ね回し，お見苦しき処裁を平にご容赦下さい．

るための橋台(アンカレッジ)と，ケーブルを支える塔をのせ文る為の橋脚である．此れらを海底から丈夫な構造にしなけれ献ばならないので，大変な工事である．児島～坂出ルートの中で最長の吊り橋は南備讃瀬戸大橋で，その中央支間長は1100 m である．上記の南備讃瀬戸大橋に用いられた主ケー

ブルの構成を説明する．ストランドとは直径 5.12 mm の高張力亜鉛めっき鋼線127本を束ねて直径 66.6 mm にしたものである．ケーブルはそのストランドを271本束ねたものであ( 1 ) 日本金属学会金属結晶分科会編転位論の金属学への応用，
丸善，(1957)．
( 2 ) 日本金属学会編新版転位論(その金属学への応用)，丸善，(1971)．
( 3 ) 長島晋一集合組織，日本金属学会，(1966)．
「瀬戸大橋」，山陽新聞社，(1983)．
( 4 ) 松枝達文イラストで見るる．仕上りは 1062 mm の円型となる．南備讃瀬戸大橋のケ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

ーブルは， 5.12 mm の素線 3 万 4417 本を束ねたもので，素線全部を繋ぎ合わせると 12 万 1889 km になる．地球の赤道の周囲が約 4 万 km であるから，3 周してもまだ余る事になる．重さは約 2 万 t である．以上が児島～坂出ルートの瀬戸大橋の構成であるが，此のルートは鉄道・道路の併用橋である．しかも，吊り橋の南備讃瀬戸大橋は併用橋としては，世界 第一位 である ．この ルート は 1988 年 4 月に 全面開 通し
た．まもなく我々の技術懇談会も見学会として，本ルートを海上から見学した．備讃瀬戸大橋を見学中，私の近くで見学していた人がブツブツと独り言をいう声が聴えてきた．「しっかり持っていろよ…しばらく辛抱しろよ…」と云う内容の独白が耳に焼き付いた．自社製品を擬人化して，他家へ行く
わが子を見送る心境そのものである．素線 1 本でもワイヤ



稲数直次

1961年 大阪府立大学工学部金属工学科卒業
株 淀川製鋼所勤務
1961年 (鋳鋼ロールの磨耗と圧延集合組織の研究に従事)
1968年 大阪府立大学工学部金属工学科勤務(引抜加工ならびに再結晶繊維集合組織の結晶学的研究に従事)
1975年 “鋼およびアルミニウムの線引集合組織と機械的性質に関する研究”により工学博士の学位を授与される．
1978年 西ドイツアーヘン工科大学金属物理研究所客員研究員(アルミニウム合金の析出を伴う再結晶集合組織の研究に従事)
1980年 鋼線鋼索技術懇談会副会長
1997年 大阪電気通信大学工学部機械工学科勤務
2003年 鋼線鋼索技術懇談会会長★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
(2021年 8 月16日受理)[doi:10.2320/materia.60.737]

巻記念企画
巻記念企画

日本金属学会東北支部だより
東北支部

支部長

吉

見

享

祐

「まてりあ」が60巻を迎えられましたことを，東北支部を2020 年度はコロナ禍のため地区講演会，研究発表会共にオ

代表しましてお祝い申し上げます．

ンライン開催となり，地区講演会は第 2 回「東北地域もの

東北支部は，日本金属学会本部のお膝元であるという緊張づくり企業基礎力向上セミナー～ものづくり基礎講座～」

感と同時に，東北 6 県の風土なのでしょうか，大変家族的でした．これらの他，(公財)本多記念会様と「本多光太郎記

雰囲気の中で，和気あいあいとした活動を続けております．

念講演会」を，また，日本鉄鋼協会東北支部様と湯川記念講

本稿では，そこのところを簡単にご紹介させていただきたい

演会を共催してまいりました．

と思います．

さて，支部活動という訳ではありませんが，筆者は東北大東北支部の主な年間行事は地区講演会と研究発表大会で，学工学部金属系( 1983 年当時)に入学して以来ずっと東北大

これらは共に，毎年東北 6 県内を開催地を変えて開催して学の材料系部局に在籍しており，日本金属学会東北支部にはいます．

学生時代から大変お世話になってきました．筆者が日本金属

日本金属学会のホームページに残る記録も参考にいたしま学会に入会したのは修士課程 2 回生であった 1989 年のこと

すと，例えば地区講演会は， 2009 年 10 月に秋田大学にて，です．当時は，金属学会に入会するには正会員 2 名の推薦

秋田大学工学部資源学部材料工学科様と日本鉄鋼協会東北支が必要でした．そこで筆者は，当時の指導教官の東北大学金部 様との共催 で開催いたしま した( https: // jim.or.jp / jim _属材料研究所

web / EVENTS / branch / brch _ 0390.html )．その時の講演者

金属学会副会長)と和泉修先生(1993年日本金属学会賞受賞)のお一人は，準結晶で世界的に著名な故 蔡安邦先生でいらに推薦人をお願いいたしました．花田先生には日頃からご指っしゃいました．8 年後の2017年度には再び秋田大学で開催導いただいておりましたのですぐに相談に伺うことができた

し，「新しい金属材料の開発と評価法」というテーマで講師のですが，初めて和泉先生に相談に伺う際はさすがにかなりお二人に講演いただきました． 2018 年度は弘前大学(青森)緊張し，教授室の扉をノックするのに脂汗を滲ませながら勇で，「イノベーションに向けた産学連携」をテーマに開催し気を振り絞ったことを今でも鮮明に覚えております．自身初ました． 2019 年度はブランニュー北上(岩手)で「東北地域めて参加した講演大会は， 1989 年に北海道大学で開催されものづくり企業基礎力向上セミナー

た日本金属学会秋期講演大会でした．このときは旅費を支給～ものづくり基礎講座～」を開催し，大学や企業から講師をお招きしました．

花田修治先生(2000年度および2004年度日本していただき，出張扱いにしていただきましたが，そのよう研究発表会については， 2009 年 12 月に岩手大学にて第 8

な経験はもちろん生まれて初めてで，妙に興奮いたしまし

回を開催いたしました．そう考えますと，東北支部の研究発た．仲間達と夜行列車に乗って仙台から札幌まで移動するの

表会は 2000 年代に入って始まったことになり，それほど歴も，恥ずかしながら途中までほぼ修学旅行気分で，会場に着史が古い訳ではないことに気付きます．日本金属学会のお膝くなり突如緊張感が湧き起こって，発表前日の夜もホテルで元という地域事情により，支部としての活動開始が少々遅か

一生懸命発表練習をしたことを今でも思い出します．とてもったのかも知れません．その後，2014年度に再び岩手大学，

良い経験をさせていただきました．それから 30 年余り，日2015年度が弘前大学， 2016年度は秋田大学， 2017年度は東本金属学会と東北支部に育てていただき，本当に感謝してお

北大学， 2019 年度は仙台高専， 2020 年度は秋田大学というります．今後の益々の発展に，一会員として微力ながら貢献

ように，主に各県の国立大学や高専を会場として，東北地区

してまいりたいと存じます．

の研究者，学生らの研究成果の発表と交流を続けてまいりま(2021年 9 月10日受理)[doi:10.2320/materia.60.739]

した．近年，山形大学で開催できていないことが残念です．

東北大学大学院工学研究科教授

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japanとより，バイレック法での繊維の判別は滴下法に劣る．吸水性による判別では，滴下法を用いることで絹繊維とポリエス
テル繊維を判別できる．しかしこの判別方法では気温や湿度～第 5 回「高校生・高専学生ポスター発表」優秀賞～

絹繊維の判別の研究の影響を大きく受けると考えられるため(今回の気温は約
25°
C，湿度は約60)，滴下法は常に信頼できる方法とは言えない．気温や湿度の環境による影響を受けない判別方法を確立することが必要である．
次に，化学的な判別方法として蛍光塗料としてフルオレセ

宮城県仙台第三高等学校 3 年理数科

齋藤悠敏

麦嶋大地
細谷海心

渡邉 律
森 愛斗

インを用いた．フルオレセインはタンパク質に反応する蛍光塗料であり，紫外線により発光するため元々色付けされた繊維(服や着物)でも判別できると考えられる．絹，ポリエステ
ルそれぞれの繊維を飽和フルオレセイン水溶液に 20 分間浸

私たちは，絹繊維を確実に判別する方法を研究している．

した後，紫外線を照射した結果，絹のみに蛍光が見られた．

繊維の材質を判別することは難しく，リサイクルショップな

フルオレセインは絹のタンパク質のアミノ基に反応して蛍光どでは課題の 1 つとなっていた．繊維を燃やすことでも判色を発する性質を持つ．また，絹繊維にはアミノ基が含まれ別できるが，確度が観察する人の感覚に依存し，また繊維をている．よって，変色により絹繊維を特定できる．この実験

損傷してしまうため商業的には利用できない．そこで私たち

では染色実験用として販売されていた繊維を用いて実験を行

は科学的な根拠を持ち，かつ商業的にも利用できるような方

ったが，市販の繊維では網目が細かく染色が薄く判別が困難

法を見つけたいと思い研究を始めた．今回は着物店での利用であった．そこで，フルオレセイン水溶液の pH を変化さを視野に入れ，着物の繊維としてよく使われる絹繊維とポリせ，実験を行った(図)．

エステル繊維を用いて実験を行った．

フルオレセイン水溶液の pH が約 2 ～ 4 と低いとき，絹繊

まず，絹繊維とポリエステル繊維(ともに大きさ 1 cm3 ，維は顕著に反応した．またポリエステル繊維は反応しなかっ

厚さ約 1 mm )の吸水性の違いにより判別できないかと思た．そのため染色反応には水素イオンが関係していると考え

い，滴下法を試行した．実験方法は，繊維の試験片に水滴をられる．フルオレセインはカルボキシ基を持っているが，水滴下し，繊維に吸収されるまでの時間を計測する．水の鏡面溶液中で電離してしまうため，絹糸を覆っているアミノ酸タ

反射が消えたとき，それを「水が吸収された」と定義し，そンパク質であるセリシンとアミド結合せず絹は染色されな

れぞれ 3 回ずつ行った(図)．結果より，吸水時間についてい．ここで，カルボキシ基は水溶液中で以下(図)の電離平

絹繊維は4.1秒，ポリエステル繊維は40秒と顕著な違いが見られ，判別が可能である．したがって滴下法による判別は即時的に結果がわかるため撥水加工などで表面が加工されていない場合に，試験的な検証を行える点で優れている．また吸水性の判別として，バイレック法という判別方法も検証した(1)．これは，繊維の試験片を吊るし，その下端を水面に浸し，一定時間経過後に繊維に浸透した水の高さを計測する判
別方法である．今回の実験では， 10 分間放置した後に上昇
した水の高さを計測する操作をそれぞれ 3 回ずつ行った(図)．結果より，絹繊維は 5.2 cm ，ポリエステル繊維は 3.2
cm で差はあったものの，顕著には見られなかった．このこ
図2

図1



滴下法の結果．(オンラインカラー)

図3

バイレック法の結果．(オンラインカラー)

フルオレセイン水溶液の pH 変化に伴う染色具合の変化．

スポットライトかし，実際の発表では多くの方から質問やコメントをいただ
き，すばらしい経験をさせていただいたと感じている．私たちは，この研究によって着物をはじめとする衣類のリサイク
ルが促進され，少しでも社会に貢献できれば良いと考えている．この研究を進めるにあたってご協力くださった先生方，
図4

フルオレセインの電離．

そして今回の研究発表での講師の方々や金属学会の方々には大変お世話になりました．本当にありがとうございました．

文

衡が成り立っている(2) ．したがってルシャトリエの原理よ

献り，水素イオンの濃度が高い(pH が低い)ときカルボキシ基を有する形態側に平衡が偏る．そのため pH が低いほど染色( 1 ) 一般財団法人ボーケン品質評価機構編，機能性素材の評価試
験法(第 5 版)，(2020), p.20.
( 2 ) 長岡 勉，床波志保，椎木 弘，山本陽二郎生物学的物質の捕獲又は分離用複合微粒子，特開2011242387, (2011).
(2021年 6 月29日受理)[doi:10.2320/materia.60.740]

されやすくなったと考えられる．
今回の研究発表はオンラインで行われたため，私たちの研究をうまく伝えることができるか不安なところもあった．し◇ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

◇

◇




本
会

告

会

記

事

2022年会費お払込みのお願い …………………………………742
今後の講演大会開催予定 ………………………………………742
2022年春期講演大会の外国人特別講演および招待講演募集…………………………………………………………………742
2022年春期講演大会講演募集 …………………………………743
2022年春期講演大会公募シンポジウムテーマ要旨 …………752
2022年春期講演大会高校生・高専学生ポスター発表募集 …755
2022年春期講演大会参加申込みについて ……………………756
会誌編集委員会からのお知らせ ………………………………758
2021年秋期講演大会記録 ………………………………………763

事務局 渉 外 ・ 国 際 関 係secgnl＠jim.or.jp
会員サービス全般account＠jim.or.jp
会費・各種支払member＠jim.or.jp
刊 行 物 申 込 みordering＠jim.or.jp
セミナーシンポジウム参加申込みmeeting＠jim.or.jp
講 演 大 会annualm＠jim.or.jp
総 務 ・ 各 種 賞gaffair＠jim.or.jp
学術情報サービス全般secgnl＠jim.or.jp
調 査 ・ 研 究stevent＠jim.or.jp
まてりあ・広告materia＠jim.or.jp
会 誌 ・ 欧 文 誌editjt＠jim.or.jp

企業求人情報 ……………………758 新入会員 …………………………762
掲示板 ……………………………759 訂正 ………………………………762
会誌・欧文誌11号目次 …………761 行事カレンダー …………………765
次号予告 …………………………762
投稿規程・出版案内・入会申込はホームページをご利用下さい．

会

告(ホームページもご参照下さい)
年春期講演大会の外国人特別講演および招待講演募集
年会費お払込みのお願い2022 年の会費納入時期となりました．個人会員の方は，

下記いずれかの方法にてお払い込み下さいますようお願い申し上げます．
◎自動払込 2021年 12 月 12 日予定でご登録の口座から引き落としされます．
◎郵便振込み上記以外の方は，本年11月中旬頃，「ゆうち推薦書提出日年月日(金)春秋講演大会における外国人研究者による特別講演と招待
講演については会員からの推薦をもとに，国際学術交流委員会において審議採択し，講演実施細目については講演大会委
員会で決定いたします． 2022 年春期講演大会の特別講演と招待講演を募集いたしますので，下記要領によりご推薦下さい．尚，新型コロナウイルスの感染拡大状況により春期講演大会がオンライン開催に変更になる可能性もありますこと予めご了承下さい．

ょ銀行郵便振込み用紙」を郵送いたします．ゆうちょ銀行にてお支払い願います．

特別講演◎クレジットカード・コンビニ支払講演者著名な外国人研究者とする．
講演時間30分(討論10分)
採択件数3～4 件
滞在費補助 10,000 円× 5 日(上限日数)(現地開催の場合)
その他大会参加費免除，懇親会招待

会員マイページにログインの上，手続きをして下さい．領収書もホームページで発行できます．
会費のお支払い確認
ホームページ→入会・会員→会員マイページ→(ID・パス
ワード入力)でお支払いと確認ができます．
問合先会員サービス係Email: member＠jim.or.jp

今後の講演大会開催予定
2022年春期(第170回)
日程2022年 3 月15日(火)～17日(金)，22日(火)会場東京大学駒場キャンパス(予定)，22日はオンライン
2022年秋期(第171回)
日程2022年 9 月21日(木)～23日(土)会場福岡工業大学(予定)



招待講演
講演者有益な講演が期待される国内に滞在する
外国人研究者とする．
講演時間15分(討論 5 分)
採択件数5 件程度
滞在費補助なし
その他大会参加費免除
推薦用紙 所定様式(ホームページからダウンロード下さい)
により，下記メールアドレス宛に「外国人特別講
演推薦」と明記しお送り下さい．送信後 2～ 3 日
過ぎても受理メールの無い場合はお問合せ下さい．
推薦書提出期日 年月日(金)照会・推薦書提出先〒9808544 仙台市青葉区一番町 11432(公社)日本金属学会 国際学術交流委員会宛
 0222233685 %FAX 0222236312
Email: stevent＠jim.or.jp

本 会 記 事年春期(第回)講演大会講演募集◎2022年春期講演大会を下記の通り開催いたします．

会

期


年月
日(火)～月日(木)一般講演・各種シンポジウム・共同セッション


年月
日(火)
ポスターセッション・高校生ポスターセッション
開催方法
一般講演・各種シンポジウム・共同セッション
東京大学駒場キャンパス(状況によりオンライン開催に変更になる場合もございます．(Zoom利用))
ポスターセッション・高校生ポスターセッションオンライン開催(Zoom 利用)
オンライン開催の場合，通常とは異なる発表形式となります．

下記注意事項をご確認頂き，十分ご注意頂き講演のお申込みをお願いいたします．
オンライン開催に伴うリスクについての注意
講演大会での発表には，現地開催とオンライン開催とにかかわらず，以下のようなリスクがあります．ところが，オンライン開催では，密室から参加することが可能で講演会場のような衆人監視が行われないこと及び講演が Web 上で配信されることから，これらのリ
スクが高まることが懸念されます．本会では，リスクの高まりに対処するために，考えうる対策を取りますが，最後は参加者のモラルに訴えざるを得ません．これらを理解の上，十分に注意して講演の申し込み及び発表をして頂きますようお願いいたします．
発表に伴うリスク
1. 研究情報を不正に取得される
不正聴講，講演の録画・録音・撮影(スクリーンショットを含む)が行われてしまう※パスワード発行によって参加者を限定するとともに，録画・録音・撮影等の禁止を周知徹底しますが，最終的には参加者にモラ
ルを守っていただくことになります．
※本大会で使用するオンライン会議ツールでは録画機能は使えません．

2.

著作権を侵害してしまう
他人が著作権を持つ音声，映像，画像，写真の安易な使用(引用)により，著作権を侵害してしまう※文献などはこれまでの講演大会と同様，適切な引用がされていれば問題ありません．

下記事項もご確認頂き，お申込下さい．

◯

◯

◯

◯

◯

｢一般講演」に限り，件申込することができます．
最新の概要原稿フォーマットを利用し，PDF 変換後，アップロード下さい．
同一研究室の件以上の連続講演は認められておりません．
事前参加申込者(講演者含む)へは参加申込み締切後に，講演概要ダウンロード ID とパスワードを配信いたします．
｢参加証引換券」は郵送いたしません．各自「大会マイページ」から印刷し(スマートフォンやタブレットでの提示も可．），金属学会大会受付で参加証と引き換えとなります．

講演申込受付・概要原稿提出を下記日程で行います．

講演を申込される前に下記をご確認下さい
非会員でも大会参加費と登壇費を前納すれば，講演申込ができます(詳細は「申込要領」の「講演資格」参照．）．
□講演申込は同時に大会参加の事前予約が必要です．期日までに参加費を納入下さい．
□原則，講演申込者＝講演発表者であること．（「申込要領」.を参照)□本会の会員パスワードを紛失または忘れた方は，本会ホームページより再発行を行うこと．セキュリティ上，電話やメールでの発行は出来ません．
講演申込ホームページアドレス

https://www.jim.or.jp/convention/2022spring/

講演申込および概要原稿提出期限(締切厳守)
講演申込と講演概要提出は同時に行う．(同時に行わない場合は，講演申込として受理されない)
講演種別

全講演(公募シンポジウム，一般，ポスター，共同セッション)

講演申込・大会参加申込期間

11月25日(木)13時～2022年 1 月 7 日(金)17時

講演大会係 annualm＠jim.or.jp〒9808544 仙台市青葉区一番町 1
1432

講演についての問合先公益社団法人日本金属学会

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japanこれから入会して講演申込をされる方へ□会員認定期限内に入会手続きを行い，年会費を納入下さい．
□年会費納入期日までに年会費の払込がない場合は，プログラムに掲載されていても，講演不許可の措置をとります．
□インターネットで入会申込み下さい．入会申込確認後は ID(会員番号)とパスワードが即日メール返信されます．
入会申込 URL

https://www.jim.or.jp/member/mypage/application.php

講演種別

全講演(公募シンポジウム，一般，ポスター，共同セッション)

入会申込期限1 月 5 日(水)1 月31日(月)年会費納入期限
入会・会費の問合せ会員サービス係

member＠jim.or.jp

講演申込要領※一般講演およびポスターセッションの申込は，講演セッションキーワード一覧から，第希望および第希望のセッション
キーワードを選択する．キーワードへの申込数および内容を参考に最終的に組入れるセッションを確定する．
※申込方法について
すべて WEB 申込とする．
※講演時間・概要サイズについて
すべての概要原稿のサイズは A4 版縦ページ．
講演種別

概要サイズ

申込方法

発表件数

講演資格

公募シンポジウム一

一般講演のみ 2 件可．
それ以外は全種別のう
ちで 1 件※

般
A4 版

1頁

WEB のみポスターセッション

講演時間

討論時間

10分～20分

5 分～10分

10分

5分

…

…

15分

5分

個人会員
非会員は登壇費が必要

共同セッション
※.

発表件数 公募シンポジウム，ポスターセッション，共同セッション 1 人 1 件とする．一般講演に限り 1 人 2 件応募可．ただし，一般講
演 1 件と他の講演種別 1 件のトータル 2 件は不可．講演種別を選択し申込をする．
ただし，受賞講演，基調講演，招待講演等の特殊講演は上記の適用外とする．

発表内容



内容未発表のもので，講演としてまとまったものに限る．



言語日本語もしくは英語．

.

講演資格
講演者は，年会費および参加費納入済の本会個人会員(登壇費不要)，非会員および個人会員ではない維持員会社社員は下記

大会参加費と登壇費の前納を条件とし，講演申込ができる．ただし，個人会員で期日までに年会費の支払いのない場合は，申込の講演を不許可とする．
事前参加申込(11月25日～2 月25日)

後期(当日)申込(3 月 3 日～3 月22日)

正員・維持員会社社員，シンポジウム共催・協賛の学協会会員・鉄鋼協会会員(本会非会員)10,000円

13,000円

個人会員で2022年 3 月 1 日時点で65歳以上の方

無

無

学生員

6,000円

会

員

資

格

料

料

7,000円

お支払後の取消は，準備の都合上ご返金いたしかねますのでご了承下さい．
 65歳以上の個人会員 会員情報に生年月日のご登録がない場合は，課金されますのでご注意下さい．会員情報に生年月日をご登録させて頂きますので，大会参加登録の前に annualm＠jim.or.jp まで会員番号・お名前・ご連絡先・生年月日をお知らせ下さい．
 学生員 卒業予定変更等により会員種別に相違がある場合，事前に会員種別の変更手続きを行ってから，大会参加をお申込下さい．

非会員の申込方法 「講演申込」の各講演メニューにある「新規登録」の「非会員の方はこちらからお申込み下さい」から講演申込ができます．
年
一 般

会
―

非会員
非会員(個人会員ではない維持員会社社員)

費

大会参加費

1 講演登壇費

前納 24,000円

10,000円

34,000円

合

計

学 生

―

前納 14,000円

5,000円

19,000円

一 般―

前納 10,000円

10,000円

20,000円※非会員(個人)の参加申込者には，1 年間の会員資格を付与します．ただし特典は重複して付与いたしません．



本 会 記 事.

講演者変更および講演取消しについて

申込後の安易な講演者変更や取り消しは認めない．



やむを得ない理由により講演者を変更する場合は，事前に事務局に連絡する．当日，変更が生じる場合は，座長の了解を得ること．ただし，変更する講演者は概要著者(共同研究者で且つ会員)であること．

.

連続講演の希望について(下記条件全てを満たす申込のみ配慮する．）


同一のセッション名で申込みすること．



申込備考欄に連続希望する講演の順番，発表者名，タイトル，(可能なら受理番号)を記入する．



申込締切前の希望であること．(備考欄に記入であること．）




.

原則，同一研究室内で件以上の連続講演は認めない．
講演日の希望申込時に備考欄に記入のこと．ただし，セッションの日程上，希望に添えないこともある．申込締切後の希望は受付けない．
.

.

講演発表の際の注意事項


講演時間はご自身で管理し，厳守する．



発表者マニュアルに沿って講演を行うこと．
プログラム

プログラムは月日頃ホームページに掲載予定．(会報付録は 3 月 1 日発行号)

ポスターセッションについて.

発表方法2 月にホームページに掲載の最新の「ポスター発表資料作成要領」参照．オンライン(Zoom)で開催．

.

優秀ポスター賞エントリー制です．エントリーした発表を審査員が採点して優秀ポスターを選出し，「優秀ポスター賞」を授与する．

エントリーの要件
 発表時点で，30歳以下の学生および30歳以下の若手研究者．(年齢はポスター発表時点で，30歳以下の者)◯
 過去のこの賞の授賞者は授賞対象外とする．
◯

.

選考対象外のポスター発表者が病欠等の場合，申し出があれば代理発表は可能．
その旨を事前に事務局へ連絡する．ただし，優秀ポスター賞の授賞対象から外れる．

鉄鋼協会との共同セッションについて
本会と日本鉄鋼協会と下記の共同セッションを実施している．
発表に際しての注意 相互聴講参加申込による講演発表は不可．
プログラムは両会のプログラムに掲載．
◯｢チタン・チタン合金」(2022年春の会場は金属学会会場)

◯｢超微細粒組織制御の基礎」(

◯｢超高温溶融体の物理化学的性質」(〃

鉄鋼協会会場)〃

鉄鋼協会会場)◇ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

◇

◇




講演概要原稿作成方法
題目・著者・本文の完成版 PDF でのアップロードとなります．(大会受付システムトップページ(WEB 画面)のテン
プレートの最新版をご利用下さい．）
講演申込と講演概要原稿は同時提出下さい．
(※同時に行わない場合は，講演申込として受理されません)
言語日本語または英語．
原稿分量A4 判縦 1 頁(最新のテンプレートをご利用下さい．）
講演概要公開日年月日(火)※提出された概要原稿分量が規定サイズより大小する場合は，上記サイズに縮小または拡大して掲載いたします．



PDF 形式の原稿で提出(画面上でテンプレートを利用し作成下さい)．ファイルを PDF 形式へ変換する際
は，フォント埋め込み作業を必ず行って下さい．


発表者氏名の前に必ず○印を付ける( WEB 申込では画面上で講演者をチェックして下さい)．



原稿修正原則，提出期限を過ぎた原稿修正・差替は
出来ない．




アップロードの際，文字，図表等の品質を確認する．



原稿のサイズA4 縦頁(別記参照)【留意点】本留意点は，作成の際は削除下さい． Pleasedelete unnecessary words from template.
日本語の方は見出しの英訳(Introduction など)を削除して下さい．If you would write in English, please remove
heading Japanese words like“緒言，実験方法，結果”．
タイトル，著者名は Web 入力の登録データと同一のものを入力して下さい．
タイトル，著者名，所属は可能な限り日本語・英語併記が望ましい．
キャプションは日本語・英語どちらかで結構です．
ポイントサイズは自由ですが，タイトル，著者，所属，本文，図面を A4 縦サイズ 1 枚に収めて下さい．
本文フォントは明朝と Times Roman を推奨します．
図面のカラー作成可能です．
最終的には PDF ファイルに変換しアップロードして下さい．
アップロードされたまま公開されますので， PDF 作
成の際はご注意下さい．
ファイルを PDF 形式へ変換する際は，フォントの埋め込み作業を必ず行って下さい．

講演概要の WEB 公開
期日までに参加申込をし，参加費を納入された方へは，概要公開日に参加者個別認証 ID とパスワードをメール配信いたします．
特許関係のお手続きは，公開日までにお済ませ下さい．

本 会 記 事

講演大会概要の投稿要領
講演大会概要への投稿を公正かつ適切に行うため，投稿要件に従って講演概要を作成願います．
(投稿の要件) 未発表でかつオリジナリティがあること．
 金属とその関連材料の学術および科学技術の発展に寄与するものであること．
 軍事研究であると判断される内容を含んでいないこと．
 作成方法に基づいて作成された原稿であること．
 著作権をこの法人に帰属することに同意すること．
 ミスコンダクトをしないことおよびミスコンダクトをした場合は，この法人の定めるところにより処分または措置を受
けることに同意すること．
 宣伝や商用目的とする内容でないこと．


講演大会概要の査読
講演大会概要に投稿された全ての概要は，査読基準に基づき，その分野の専門家が査読する．査読者は次の項目を考慮し，採否を判定する．査読結果が「掲載不適当」に該当する場合は，理由を示して著者に返却する．
(査読の基準) 講演大会概要の投稿の要件に準拠していること．
 内容が正確で，記述に問題がないこと．
 軍事研究であると判断される内容を含んでいないこと．
 題目が妥当であること．
 研究不正行為及び不適切行為をしていないこと．
 誹謗中傷に類する内容を含まないこと．


会誌年春期大会講演精選論文原稿募集
欧文誌 Selected Papers from JIM Spring Meeting()原稿募集◎日本金属学会誌「2022年春期大会講演精選論文」86巻10号および11号(2022年)掲載◎Materials Transactions「Selected Papers from JIM Spring Meeting(2022) 」63巻10号および11号(2022年)掲載◎原 稿 締 切 年月日(水)◎予備登録，投稿および審査方法は，一般投稿論文に準ずる(ホームページの会誌・欧文誌投稿の手引き・執筆要領参照)．
◎欧文誌掲載論文は投稿掲載費用を必ず負担する．(会誌掲載論文は投稿掲載費用無料)☆すべての講演申込がインターネット申込となりますので，ご協力をお願い申し上げます．ご不明な点はお問合せ下さい．
連絡先TEL 022
2233685 FAX 0222236312
Email: annualm＠jim.or.jp(公社)日本金属学会 講演大会係

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japanインターネットによる講演申込・概要原稿提出手順入力された情報および登録された概要原稿は，プログラムにそのまま反映されますので，お間違えのないようにご登録下さい．

インターネット申込者は，講演者本人に限る．ID(会員番号)，パスワードを使用して，金属学会「大会受付システムトップページ(https://www.jim.or.jp /convention/2022spring/)から申込みする．なお，申込締切日の 3 日前から申込みが集中殺到し，回線が混雑するので，早目に申込み下さい．
春期講演大会受付システムトップページ → ID 認証画面※1 → 講演申込 → 内容確認・修正 → 登録 → メール通知(申込受理通知)※1本会会員の ID(会員番号)，パスワード《講演内容の確認・修正》
概要提出日までに WEB 画面の内容確認・修正で変更した場合，講演大会プログラムに反映される．
春期講演大会受付システムトップページ → 講演大会 MyPage → ID 認証画面※2 → 内容確認・修正 → 登録 → メール通知(修正受理通知)※2申込受理通知に記載された，春期講演大会用の参加登録番号，パスワード
講演の分類
セッションキーワード(一般，ポスターのみ)

セッション名はまてりあ第 60巻第11号 749 頁の講演セッションキーワード一覧から第希望(必須)および第希望(必須)のセッションキーワードを選択する．
セッションキーワードへの申込数および内容を参考に最終的に組入れるセッションを確定する．

シンポジウム講演

まてりあ第60巻第11号 752 頁のテーマ要旨を参照の上，応募するシンポジウム番号を選択する．

キーワードキーワードを 1 語以上入力する．(最大10語入力可．）
特に対象とする材料，物質，合金名をキーワードの中に含める．

申込研究者数所属機関数
申込研究者一覧

共同研究者人数最大15名まで，所属機関数10施設まで
インターネット申込は，「申込者」が「講演者」となるようにチェックする．
共同研究者は非会員でも可．

ローマ字氏名所属機関略称

名姓の順で，フルネームで記入する．
慣用の略称で記入する．研究場所と現勤務先が異なる場合は両方記入する．
［例東北大工(現日立中研)］
大学院生と学生の区別それぞれ(院生)，(学生)と所属の後に表示する．
［例東北大工(学生)

東北大工(院生)］

講演題目

和文題目は150バイト(全角75文字)まで，外国人講演の英文題目は200バイトまで．
概要原稿の題目と同一のもの．

要旨

プログラム編成の参考となる内容を記入する．
要旨欄に入力できるのは100文字(全角)まで．

概要原稿

全講演 A版頁．PDF(雛形あり)で作成し，アップロードする概要原稿の内容と申込欄に入力した題目・著者名が同じになるようにすること．ファイルを PDF 形式へ変換する際は，フォント埋め込み作業を必ず行う．
内容変更の場合は概要原稿の修正版を期日内に再提出する．

その他・備考欄連続講演を希望する場合(条件有り)は，連続を希望する講演の順番，発表者名，タイトル，(可能なら受理番号)を記入し，同一のセッションキーワード名で申込みをする．申込締切後の希望は受付けない．
その他の連絡事項など．

会員番号

講演者は必ず会員番号(ID)を記入する．
共著者はわかる範囲で可．

著作権同意できない場合は申込出来ない．

プログラム公開

同意できない場合は申込出来ない．

講演概要の WEB
公開

講演概要の WEB 公開に同意できない場合は，申込出来ない．



公開は開催日 2 週間前に参加申込者のみに公開．

本 会 記 事ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan






本 会 記 事ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan年春期講演大会公募シンポジウムテーマ要旨
春期講演大会(オンライン開催におけるテーマ公募によるシンポジウム講演は，下記 9 テーマで実施することになりました．
講演申込要領は前記のとおりです．多数の有益な講演と活発な討論を期待いたします．

究に関する講演を広く募り，大学，企業，研究所の研究者のS1 プラストンの材料科学

活発な議論の場を提供するとともに，これら研究者の有機的連携を促進しつつ，上記のハイエントロピー合金に関する科

Materials Science on Plaston IX

学的な疑問を解明すべく，第 7 回の公募シンポジウムを企「転位論」は材料科学・工学における重要な学問基盤であ画する．

り，金属系結晶材料の変形は転位(dislocation)の運動により

テーマ責任者

議論される．一方近年，転位の概念だけでは必ずしも理解しきれない変形現象が顕在化しつつある．例えば，ナノ結晶材料においては複数の結晶粒の協調的なせん断や回転が生じている可能性がある．また，原子のシャフリングを必要とする(シンポジウム chair)
東北大学金属材料研究所准教授 井上耕治

Email: kinoue＠imr.tohoku.ac.jp(シンポジウム cochairs)

六方晶，あるいは複雑な規則相における双晶変形の原子的メ

九州大 田中將己

カニズムや，せん断帯，粒界すべり，アモルファス・金属ガ

日本原子力研究開発機構 都留智仁

金沢大 下川智嗣

ラスの変形，マルテンサイト変態もこの範疇に入る．我々
は，転位や回位( disclination )を内包し結晶性材料の変形現ンplaston)を提案し，それに基づいて材料の変形と破壊をS3 エネルギー関連材料の特性評価・解析・予測()

基礎的に理解しようとしている．本公募シンポジウムは，過Evaluation, analysis, and prediction of energy related materi-

去 8 回の公募シンポジウムに引き続き，これまでの集大成

als performance (II)象を包括的に理解する上位概念として，変形子(プラスト

として最新の実験研究及び計算材料科学の成果に関する講演を集め，材料の変形と破壊に関する理解の進展を議論するこ

第 9 分野では，水素エネルギー，原子力，熱電，電池のとを目的としている．

それぞれのグループが持つ最先端の特性評価，解析，予測技

テーマ責任者

術を駆使して材料開発と創製を行っている． 2022 年春期講

(シンポジウム chair)

演大会にて，それぞれのグループが持つ固有の材料開発技術

京都大学大学院工学研究科教授 辻伸泰を紹介するとともに，関連の分野間で広く評価・議論するこEmail: nobuhirotsuji＠mtl.kyotou.ac.jp(シンポジウム cochairs)
京大 田中

功

東大 幾原雄一乾晴行とを目的としたシンポジウムを計画する．本シンポジウムでは，材料開発の基礎・応用を問わず最先端の研究に関する講

NIMS 津o兼彰

阪大 尾方成信

演を募集する．さらに，産業界からの視点を取り込み，実用材料開発に活用可能な評価・解析・予測技術に関するニーズ

京大名誉教授 落合庄治郎

を明確化するために，企業研究者を中心とした複数の基調講演を予定している．本シンポジウムにより，関連の分野間，産学間での連携が促進され，新たな視点からの萌芽的研究の

S2

ハイエントロピー合金の材料科学Materials Science and Technology in HighEntropy Alloys
VII

加速が期待される．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
金沢大学教授 石川和宏

近年，国内においても科研費・新学術領域研究が立ち上がり，ハイエントロピー合金に関する研究が世界的に活況を呈Email: ishikazu＠se.kanazawau.ac.jp(シンポジウム cochairs)

している．ハイエントロピー合金では，配置のエントロピー

北大 橋本直幸が固溶体相を安定化するとの考えを基に，不均一に歪んだ結

量子化学科学技術研究開発機構 斎藤寛之

産総研 浅野耕太

晶格子に由来した高い変形強度，トラップ効果に由来した遅名工大 宮崎秀俊

株 宇根本篤東京ガス

い原子拡散から生じる高いクリープ特性，多様な構成原子間の非線形相互作用に起因する物性発現に関するカクテル効果など，材料科学の基礎・応用の両面で興味深い現象が期待されている．現実に優れた高温強度，低温靭性，高耐摩耗性を示す一連の合金が見出されているが，その物性発現機構などには未だ不明な点も多い．本シンポジウムでは，ハイエント
ロピー合金の基礎及び応用に関する実験・理論計算からの研

本 会 記 事(シンポジウム chair)

S4 材料機能特性のアーキテクチャー構築シンポジ
ウム―凝固および固相変態で造り込む構造と材料特性の関係―

筑波大学数理物質系物質工学域准教授 谷本久典

Emailtanimoto＠ims.tsukuba.ac.jp(シンポジウム cochairs)

Architecture construction for functions and properties of

東北大 森戸春彦

materials III―Relationship between Materials Properties

大阪府立大 堀株 GCE 中村貴宏
and Fabricated Structures through Solidification and Solid

若狭湾エネルギー研究センター 岩瀬彰宏

史説

東北大 田中俊一郎

Phase Transformation―

して企画する公募シンポジウム第弾である．原子レベルで

S6 生体用金属・セラミックス系材料の実用化に向けた評価方法開発・標準化の結晶構造や格子欠陥から相界面を含む組織まで，マルチス

Development of evaluation methods and standardization of

ケールにわたる材料の構造全体をアーキテクチャーとして捉

metallic and ceramic materials for biomedical application「材料機能特性のアーキテクチャー研究会」活動の一環とえている．前回シンポジウムのテーマとした「組織制御プロ
セス」において，材料組織の概形が最初に定まる凝固過程，

金属・セラミックス系材料の生体応用には，材料が発現す

大きな組織変化を引き起こせる固相変態に今回は特にフォーる機能性のみならず，生体安全性の評価が必要不可欠であカスする．典型的な鋳造法や固相変態を利用した組織制御法

る．しかしながら，生体環境の複雑さゆえに，材料の評価方はもちろん，選択的結晶成長や方向凝固，3D 積層造形，外法の標準化が進んでいない．そこで本シンポジウムでは，細場を用いた組織配向制御などにも焦点をあて，強度と延性の菌や細胞を用いた材料評価について，その原理，基礎から実ように相反する特性，電気伝導，熱伝導，磁性，形状記憶な際の評価方法について学び，研究者間で議論する場を提供す

ど種々の物性や機能特性と造り込んだ構造の関係について広る．

く議論を行う．これまで通り構造用材料と機能性材料の区別

基調講演として，細胞を用いた安全性評価システムを研なく多彩な材料を対象として多様な専門分野の研究者に参集究・開発している企業，抗菌・抗ウイルス評価の認証機関，していただき，多角的視点での議論によって共通する学理を

セラミックス系材料の標準化についての研究者，抗菌材料開深く理解することに努める．

発研究者らを予定している．

テーマ責任者

未だ終息を見せない新型コロナウイルスの流行により，抗(シンポジウム chair)

菌・抗ウイルス材料が注目されている．材料開発からその評

東京工業大学物質理工学院材料系教授 木村好里

価方法までを網羅したシンポジウムを企画することで，これEmailkimura.y.ac＠m.titech.ac.jp

まで本分野の研究を行ってきた方のみならず，本分野に興味(シンポジウム cochairs)

のある方の聴講も期待できる．

足利大 小林重昭

東北大 関戸信彰

産総研 田中孝治

なお，本公募シンポジウムは，日本金属学会若手研究グルー

熊本大 連川貞弘

東工大 細田秀樹

東北大 吉見享祐

プ「生体用金属・セラミックス材料の生体外評価に関する標準化検討グループ」での検討成果発表を兼ねて実施する．
テーマ責任者

S5 特異反応場における時間/空間応答を利用した新奇材料構造創成
Tailoring of novelstructured materials using spatiotemporal responses under exotic reaction fields(シンポジウム chair)
東北大学大学院工学研究科准教授 上田恭介

Email: ueda＠material.tohoku.ac.jp(シンポジウム cochairs)
阪大 宮部さやか

これまで，ナノ・マイクロスペーステイラリングと称した

神戸大 池尾直子

東京医科歯科大 野崎浩佑

産総研 李

誠鎬

阪大 松垣あいら

公募シンポジウムを通じて，非平衡状態を利用した物質構造

株 渡邊稜太帝人ナカシマメディカル

のナノマイクロ空間制御と特異物性に関して議論を進め，特株 雑賀健一京セラ

徴的なナノ・マイクロ組織を有する材料の開発や物性に関す

株 田邊由紀子
テルモ

株 菅原
朝日インテック慧る興味深い知見が蓄積されてきた．しかし，それと同時に，
超高温，超高圧，高エネルギー照射などによる極限反応場や和過程に代表される時間的変化をも利用した＊エキゾチック

S7 永久磁石開発の元素戦略 9向けた基礎・基盤研究―

な＊時間的・空間的応答の理解・制御が重要であることも新Element strategy for high performance permanent magnets 9

たに分かってきた．加えて，より大きなサイズへの適用も視―Fundamental and basic research toward nextgeneration

野に入れることで，広範囲な材料を対象とした物質構造探査

novel materials―

特殊環境下における化学反応場の単なる実現だけでなく，緩―次世代新材料にまでに発展することを目的として，本シンポジウムを新たに提案する．

永久磁石は高性能モータには欠かせない材料であり，電気

テーマ責任者

自動車や小型ロボット，電動航空機などへの需要が高まって

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japanいる．さらに風力発電用途など，今後の更なる用途の多様化いる．永久磁石には，磁石特性のみならず資源リスクや価格

S9 金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術など多角的な要求があり， Nd Fe B 系や Sm 系など様々なCrystallographic orientation analyses of metallic, inorganic

磁石の特性向上が望まれている．

and organic materials and their applied techniquesと需要の拡大が見込まれており，その重要性は一層高まって

近年，プロセス技術や計測技術，計算科学といった先端的な研究手法により永久磁石研究の発展が著しい．そこで本シン

結晶性材料の高性能化において組織制御の重要性は言を俟ポジウムでは，NdFeB 系，SmFeN 系， 112 系など希たない．輸送機器構造材のマルチマテリアル化が叫ばれ，金土類系磁石を中心に，非希土類系を含む永久磁石材料につい属に限らず，高分子材料の重要性も高まっている．近年部材て，材料開発，微細組織制御，保磁力発現機構の解明といっに要求されるより高度な性能向上は，等方性・均一性を前提た特性向上に向けた研究に加え，熱力学データの収集や MIとしない，組織の異方性と不均一性の最適化に求められつつによる新材料探索など，基礎・基盤研究から応用研究まで，ある．すなわち，材料のパフォーマンスを高める構造は配向

最新の成果について広範な発表と活発な討論を期待する．な

組織制御あるいは複相組織の不均一性制御によるものであお，本シンポジウムは若手研究グループ「次世代高性能磁性

り，結晶性材料ならば結晶方位解析がそのベースとなる．そ

材料研究グループ」が主催する．

こで，結晶方位解析に基づき，集合組織制御のみならず結晶

テーマ責任者

方位差によるひずみ評価，分散相の結晶方位解析，界面近傍(シンポジウム chair)

構造解析等の応用技術を駆使して結晶性材料の高性能化を目

東北大学大学院工学研究科講師 松浦昌志

指した研究活動を展開することを目的とする．結晶方位解析

Email: mmatsu＠material.tohoku.ac.jp

技術としては，XRD, EBSD, TEM，放射光をも含めたあらゆる技術を対象としたい．材料は金属，セラミックスの他，(シンポジウム cochairs)
産総研 平山悠介

株 宇根康裕大同特殊鋼

結晶性高分子材料などすべての結晶性材料が対象となる．そ名桜大 立律慶幸

物材機構 高橋有紀子の他「結晶方位」をキーワードとする応用技術に関する講演

株 西内武司日立金属

も歓迎する．
テーマ責任者(シンポジウム chair)

S8 金属表面の材料化学―めっき・耐食性・耐酸化性・触媒研究の新展開―
Materials Science in Surface Chemistry on Metals

宇都宮大学教授 高山善匡

Email: takayama＠cc.utsunomiyau.ac.jp(シンポジウム cochairs)
大阪府立大 井上博史

金属表面と溶液や気体などとの化学反応は，めっき，化成

放送大 福富洋志

富山大 柴柳敏哉

横浜国立大 長谷川誠

処理，腐食，高温酸化，触媒などの分野で重要な研究対象となっている．これらは異なる専門領域として深化してきているが，その本質には共通点も多く，他領域の研究成果からは様々なヒントが得られる場合が多い．しかしながら，これら関連分野の研究者が一堂に会して議論する機会は余りなく，その様な場の提供が必要である．本シンポジウムでは金属表面の化学や，それがバルクの特性に関して及ぼす影響について，主にめっき・触媒・耐食性・耐酸化性の分野から講演を募り，研究者間での意見・情報交換，討論を行う．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
北海道大学教授 林

◇

重成

◇

◇

Email: hayashi＠eng.hokudai.ac.jp(シンポジウム cochairs)
兵庫大 八重真治
阪大 土谷博昭

東北大 武藤山下弘巳

泉

NIMS 廣本祥子

JFE スチール 大塚真司



本 会 記 事

日本金属学会年春期(第回)講演大会
第回「高校生・高専学生ポスター発表」募集案内
申込締切日年月日(金)本会では最新の研究成果を発表・討議する場として毎年春秋 2 回の「講演大会」を開催しており，2022年 3 月22日(火)にオンラインにて2022年春期(第170回)講演大会高校生・高専学生ポスターセッションを開催します．
この講演大会に於いて，若い学生に金属および材料学分野に対して興味や理解を高めてもらうため「高校生・高専(3 年生
以下)学生ポスター発表」のセッションを開催いたします．
ポスター発表は，生徒の研究成果の発表を大学の教授や企業の研究者等の専門家に直接聴いてもらい，質疑応答が受けられる貴重な機会であり，さらにポスターの出来栄えや発表の受け答えなどを審査して，優秀な発表には会長による賞を授与します．金属および材料学分野に興味があり，本講演大会でポスター発表していただける生徒がおられましたら，奮ってご応募下
さい．
発表者と指導教員には本大会の参加費を無料で参加いただき，研究者の最新の研究成果の発表を聴講いただけます．詳細は，「高校生・高専学生ポスター発表要領」でご確認下さい．
「高校生・高専学生ポスター発表」要領
学 会 名

日本金属学会2022年春期(第170回)講演大会

行 事 名｢高校生・高専学生ポスター発表」

開催方法

オンライン

開催予定日時 年月日(火) ～の間で時間程度を予定
対 象 者

高校生および年以下の高専学生

発表方法

現地開催の場合はポスター掲示による口頭発表，オンラインの場合は Zoom(決定次第ご案内します)．

テ ー マ

材料に限定せず，フリーテーマです．(課題研究の成果，科学技術の取組等)

ポスター発表資料作成について別途連絡
講演申込

https://www.jim.or.jp/convention/2022spring

講演概要原稿不要

参加費および講演聴講◯
◯

発表者，共同研究者および指導教員の参加費を免除し，講演大会の発表を聴講できる．
希望があれば，高校生・高専学生ポスター発表の関係者(親，友人)5 名程度までの参加費を免除し，講演大会の発表を聴講することができる．

◯(現地開催の場合)指導教員は，事前に参加者リストを提出する．(別途用紙を送付予定)

◯

指導教員宛てに，参加者用 ID とパスワードおよびプログラム 1 部を事前送付する．

優秀ポスター賞

優秀な発表には最優秀ポスター賞および優秀ポスター賞を授賞します．

問合せ・連絡先公益社団法人日本金属学会

講演大会係〒9808544 仙台市青葉区一番町 11432
 0222233685

FAX 0222236312%◇

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia JapanEmail: annualm＠jim.or.jp

◇

◇




年春期(第回)講演大会ご案内ならびに参加申込みについて
春期講演大会は，月日(火)から日(金)まで東京大学駒場キャンパス(状況によりオンライン)にて開催いたします．ポ
スターセッションおよび高校生・高専学生ポスターセッションは，3 月22日(火)にオンラインで開催いたします．
尚，参加申込みは，すべてインターネット申込となります．詳細は，下記申込要領をご覧下さい．
日
日

時

程
行

事

月日(火)900～ 940
950～1040

贈呈式

1050～1140
1300～1700

本多記念講演

学会賞記念講演
学術講演

月日(水)900～1700

学術講演

月日(木)900～1700
月日(火)学術講演会
ポスターセッション(オンライン)
高校生・高専学生ポスターセッション(オンライン)《年春期講演大会 開催予定の各種シンポジウム》
公募シンポジウムテーマ
S1 プラストンの材料科学 
S2 ハイエントロピー合金の材料科学 
S3 エネルギー関連材料の特性評価・解析・予測()S4 材料機能特性のアーキテクチャー構築シンポジウム
S5 特異反応場における時間/空間応答を利用した新奇材料構造創成
S6 生体用金属・セラミックス系材料の実用化に向けた評価方法開発・標準化
S7 永久磁石開発の元素戦略 9 ―次世代新材料に向けた基礎・基盤研究―
S8 金属表面の材料化学―めっき・耐食性・耐酸化性・触媒研究の新展開―
S9 金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術
企画シンポジウムテーマ
K1 工業製品における材料選択とマルチマテリアル構造～建築構造物～
Materials selection and multimaterial structure in commercial products～architectural construction～
ものづくりの基盤形成を担う第 8 分科発案のシンポジウムで，身の回りの工業製品がどのような材料からできているか，
また材料選択やマルチマテリアル構造についてどのように考えるべきなのかを，広く議論する場を提供することを目的とす
る．前回の「航空機機体」に引き続き，2 回目の今回は「建築構造物」を取り上げ，建築構造材料の企業研究者だけでなく，建築家や建築士などにも講演を依頼し，業界の動向や課題，各材料の強みや弱み，新材料の開発ならびに適用可能性について情報提供を頂くことを計画している．これまでの講演大会にはなかった『材料を横断的に捉えるシンポジウム』として，シリーズ化していくことを考えている．
企画責任者
横浜国立大学教授 廣澤渉一
Emailhirosawa＠ynu.ac.jp
共同責任者
JFE テクノリサーチ 船川義正 金沢大 渡邊千尋 熊本大 山崎倫昭
材料技術史から見るこれからの技術展開―分析機器・評価装置
Future growth expected from technological history of materials IV―Analytical and evaluation instruments
金属材料技術の進展には，分析機器・評価装置の進化が欠かせない．本シンポジウムでは，多くの金属材料研究者・技術者が使用する分析機器・評価装置を取り上げ，各装置の開発・発展に長年携わってきた先生方に，分析・評価の原理から，装置の進化・発展の過程，最新機器・装置から得られた成果を解説していただく．そして，分析機器・評価装置の将来展望やそれに伴う材料研究の新展開について議論する．
企画責任者
物質・材料研究機構主幹研究員 戸田佳明
Email: TODA.Yoshiaki＠nims.go.jp
共同責任者
奈良女子大 松岡由貴 東北大 杉本 諭 東京海洋大 盛田元彰 島根大 森戸茂一
K2

本 会 記 事

参加申込要領
インターネットによる大会参加申込期間および URL(事前申込)2021年11月25日～2022年 2 月25日
https://www.jim.or.jp/convention/2022spring/(後期(当日)申込)2022年 3 月 3 日～3 月22日
https://www.jim.or.jp/convention/2022spring_after/

参加申込締切後，参加方法や講演概要ダウンロードについては，下記をご参照下さい．なお，領収書は，決済完了後に申込画面から各自印刷して下さい(WEB 画面講演大会 MyPage よりダウンロード)．

◆大会参加費(講演概要ダウンロード権含む)※年会費とは異なります．
参加費・懇親会の消費税扱については，ホームページ(一覧表 PDF)をご参照下さい．
事前参加申込(締切日2 月25日)

後期(当日)申込(3 月 3 日～3 月22日)
クレジット決済のみ

正員・維持員会社社員，シンポジウム共催・協賛の学協会会員・鉄鋼協会会員(本会非会員)10,000円

13,000円
無

会

員

資

格

個人会員で2022年 3 月 1 日時点で65歳以上の方

無

学生員

6,000円

7,000円非会員
 一般

24,000円

27,000円

非会員 学生(大学院生含む)

14,000円

16,000円

料

料

お支払後の取消は，準備の都合上ご返金いたしかねますのでご了承下さい．
 65 歳以上の個人会員 会員情報に生年月日のご登録がない場合は，課金されますのでご注意下さい．会員情報に生年月日をご登録させて頂きますので，大会参加登録の前に annualm＠jim.or.jp まで会員番号・お名前・ご連絡先・生年月日をお知らせ下さい．
 学生員 卒業予定変更等により会員種別に相違がある場合，事前に会員種別の変更手続きを行ってから，大会参加をお申込下さい．
非会員の参加申込者には，1 年間の会員資格を付与します．ただし特典は重複して付与いたしません．

◆支払方法
事前申込のお支払いはクレジットカードおよびコンビニ振込決済をご利用頂けますが，後期(当日)申込はクレジット決済のみとさせて頂きます．また，入金後のご返金は致しかねます．事前予約申込は月日(金)の入金日をもって事前参加申込完了となります．

◆参加方法および講演概要の WEB 公開
講演概要の公開日は，大会 2 週間前の2022年 3 月 1 日(火)です．
講演大会公開サイトにログイン後，講演概要の閲覧ができます．特許関係のお手続きは，公開日までにお済ませ下さい．
(事前参加申込みの方)参加申込みをされ，参加費を納入された方へは，概要公開日に講演概要閲覧等に必要な参加者個別認
証 ID とパスワードを配信いたします．(※annualm＠jim.or.jp のメールを受信できるようにしておいて下さい．）(後期(当日)申込の方)参加申込受理通知に記載の「登録番号」および「パスワード」が講演概要閲覧に必要な個別認証 IDとパスワードになります．

◆参加証
大会マイページにて「参加証引換券」をダウンロード印刷(スマートフォンやタブレットでの掲示も可)し，会期当日受付で参加証とお引換え下さい．

◆講演概要集購入について
講演概要集 DVD は作成いたしません．全講演概要は，本大会 Web サイトで公開をします．これまで概要集 DVD のみ購入をされていた方も，通常の参加登録をして頂き，概要の閲覧をお願いします．
◆日本金属学会・日本鉄鋼協会講演大会相互聴講申込は実施いたしません．
参加申込・問合先〒9808544 仙台市青葉区一番町 11432 (公社)日本金属学会
 0222233685 %FAX 0222236312 Email: annualm＠jim.or.jp

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan




問合せ先

〒9808544 仙台市青葉区一番町 11432(公社)日本金属学会会誌・欧文誌編集委員会
 0222233685

特集企画の投稿募集

FAX%

0222236312

Email: sadoku＠jim.or.jp
https://jim.or.jp/

下記テーマに関する特集企画の投稿を募集いたします．

■固体中の水素と材料特性(Special Issue on Hydrogen and Materials Characteristic in Solids V)2020 年 3 月に発行された，日本金属学会誌 vol.84, No.3

における特集「固体中の水素と材料特性」では，水素吸蔵
合金関連で 1 報，構造材料関連で 6 報，合計 7 報の論文投稿があった．また，過去からまでで合計 35 報以上の学術論文が寄せられており，本シリーズは好評であると判断さ

掲載料金会員20,000円(税別)(一般40,000円(税別))
原稿締切・掲載号毎月 1 日締切で翌月号に 1 回掲載．
原稿字数840字程度
掲載内容求人側の必要事項会社概要・職種・資格・待遇・勤務地・応募方法・応募締切日・問合先・書類提出先・
ホームページアドレスなど求職者の知りたい情報．
原稿提出先電子メール(受け取りメールの確認をして下さい)Email: materia＠jim.or.jp

れる．一方， 2020 年 10 月の菅首相による所信表明演説で語られた， 2050 年にカーボンニュートラルを実現することや，それに合わせて発表されたグリーン成長戦略等，コロナ
禍の状況においても，カーボンニュートラルに向けた大きな◇東邦チタニウム株式会社 技術開発担当者 公募◇

動きが始まったと捉えることができる．このように， CO2
フリーの再生可能エネルギーを主力電源として捉える動きが【会社概要】東邦チタニウムは，世界トップクラスの金属チ

ますます重要視される中で，再生可能エネルギーの変動性おタンメーカーであるとともに，プロピレン重合用触媒をはじよび偏在性を補う上でも，水素の利用は今後ますます重要にめ，超微粉ニッケルおよび高純度酸化チタンなどの電子部品なっていくと考えられる．

材料，チタン酸塩などの化学品など，チタンの関連技術を発水素の特性として，構造材に微量に溶解し水素脆化を引き展させた触媒事業，化学品事業も展開してまいりました．こ起こすことから，できるかぎり水素を固溶しない材料あるいれからもこれら技術の限りない可能性を追求し，優れた製品

は水素の侵入をブロックできる表面の付与に関する開発が求とサービスを提供し続けることで，持続可能な社会の発展にめられる．一方で水素貯蔵材料として利用する場合は，多量貢献することを目指しています．

の水素が吸蔵される材料の研究開発に加え，水素貯蔵材料の【公募人員】技術開発担当者

新たな利用を想定した熱による水素の昇圧や水素の吸蔵放出【所

による蓄熱を行う技術の開発が進められている．水素利用が【勤 務 地】神奈川県茅ヶ崎市(最寄り駅JR 相模線 北茅ケ属】技術本部 技術開発センターなど
崎駅)

ますます一般市民の間に広がってくる中で，上述したような水素を吸蔵しない性質と水素を吸蔵する性質といった，相反名程度【募集内容】金属チタンの製造に関わる技術開発，特に，当社が現在取り組んでいる「チタンの新しい製錬する特性を有する材料の開発が，それぞれ求められる．
過去 4 回の「固体中の水素と材料特性」に関する特集を技術※」の実用化に向けた技術開発を担当して組ませていただき，多くの叱咤激励をいただいた．一方，こ頂きます．創意工夫した実験・解析(数値解析含れまでの特集では取り上げられなかった興味深い多くの注目

む)と原理原則に基づいた考え方により，世界初すべき研究成果が，最近の多くのプロジェクトが進められるのカーボンフリーチタン製造技術の実用化に向中で報告されている．こうした理由から，引き続き固体中のけ，開発チームの中で主導的役割を果たすこと

水素と材料特性に関する特集を企画する．

ができる挑戦意欲溢れる方を求めています．な
お，当社のチタン関連技術開発に関する取り組

上記テーマに関する特集を，日本金属学会誌86巻11号(2022

みは総合科学誌『 Nature』にも掲載されており

年11月発行)に予定しております．多数ご投稿下さいますよ

ますので，ぜひご覧下さい．

うお願いいたします．

※https://www.nature.com/articles/d42473021001668【資格】40 歳代またはそれ以下で，化学工学，物理工掲載予定号

第86巻第11号(2022年)

学，電気工学，金属工学などの専門性を有し，

原稿締切日

2022年 5 月 2 日(月)

金属材料の製錬，溶解，合成，評価，電気設備設計などに関わる技術開発を 3 年以上経験された方で，一定の英語力と，製造部門，営業部門

投稿に際しては，日本金属学会会誌投稿の手引・執筆要領など関係者とのコミュニケーション能力に長(本会 Web ページ)に従うこと．

け，革新的技術の開発に対する挑戦意欲に溢れ通常の投稿論文と同様の審査過程を経て，編集委員会で採た方．

否を決定する．
【待遇】社内規定に準じます(面接時に説明します)

本 会 記 事

【着任時期】可能な範囲で早期．面接時に相談します．

着任時期

2022年10月 1 日【応募方法・書類提出先，問合せ先】

問合せ先

マイクロメカトロニクス及びその関連分野教育職

以下の宛先に履歴書，論文・特許・受賞歴など

員選考委員会の業績リストをメール，郵送または FAX にて 0528091782

あるいはできるだけ早い時期

下田昌利

送付して下さい．また，本件に関するお問合せE mail: shimodaATtoyota ti.ac.jp (ATを ＠

も下記にお願いします．

にご変換下さい)〒 2200005 神奈川県横浜市西区南幸一丁目 1
番1号

提出書類・書類送付先等は下記 URL をご参照下

そ の 他

さい．

JR 横浜タワー22階

東邦チタニウム株式会社

総務人事部

https://www.toyotati.ac.jp/recruit/faculty/faculty.html

中田将太
FAX
%

0453946288

Email: saiyo＠tohotitanium.co.jp【公募締切日】2022年 1 月21日(金)但し，採用者が決定次第

助

成

終了します．
【選考方法】お送りいただいた書類をもとに書類選考，面接，適性検査を実施いたします．

研究テーマ募集中
2022年度 ガラス研究振興プログラム
ガラス産業連合会および(一社)ニューガラスフォーラム
は，このたび，短期的な視点に捉われずにガラス分野の発展〈公募類記事〉
無料掲載募集人員，締切日，問合先のみ掲載．
有料掲載1/4頁(700～800文字)程度．
「まてりあ」とホームページに掲載15,000円＋税
ホームページのみ掲載
10,000円＋税〈その他の記事〉 原則として有料掲載．
原稿締切・掲載号毎月 1 日締切で翌月号 1 回掲載．
原稿提出先電子メール(受け取りメールの確認をして下さい)Email : materia＠jim.or.jp

公

属

専門分野
募集人員
応募資格

研究者に対して，研究助成制度を新たに発足いたしました．
応募資格主たる研究者は日本の大学，その附置研究所，高等専門学校等の教育機関または公的研究機関に所属する 45 才以下の職員．グループでの応募も可
能です．

募

テーマ募集するガラス研究領域(例)基礎科学，製造技術，◇豊田工業大学工学部所に貢献する可能性を秘めた研究提案をしていただいた若手の教育職員公募◇

環境対応技術，評価技術
研究助成額と研究期間1 件あたりの研究助成額の上限は，工学部先端工学基礎学科

900万円/期間，

マイクロメカトロニクスおよびその関連分野

最低額 500 万円/期間．研究期間は准教授ないしは講師(いずれも Tenured あるいは2022年 4 月から 3 年間．

Tenure Track)1 名

採択数12 件程度

マイクロ・ナノからマクロまでの機能構造の製作

選考日程と採否通知選考は，ニューガラスフォーラム

やデバイス(センサ，アクチュエータ等)の開発，

ガラス研究振興協力会研究審査会にて行及びそのための先端加工技術や材料に関する研います．

究．例えば，先端微細加工，機能表面創成やその応募受付期間2021年 9 月から12月28日(事務局必着)

プロセス開発に関する研究，人間機械システム

ヒヤリング・選考2022年 12 月に基づく医療・健康・福祉用デバイスの基礎から採否通知2022年 3 月末

応用及びシステム化に関する研究，基礎的原理に助成金振込2022年 5 月予定

基づく環境技術や省エネ技術に関する先進的デバ
イスまたは機械システムへの応用等の研究を推進
し，研究成果が大いに期待できる方．

詳しくはホームページをご覧下さい．
https://www.newglass.jp/kenkyu/index.html

さらに理工系の博士の学位を有し，上記分野の教内容についてご不明な点がございましたら，下記までお問合員として学部および大学院における研究指導がでせ下さい．

きる方．また，教育面においては，物理学，数学

問合先一般社団法人ニューガラスフォーラム

ガラス研究等の基礎科目，及び機械振動学，機構学，トライ

振興協力会

ボロジー，微細加工，計測工学，加工プロセス，〒1690073 東京都新宿区百人町 32116

機械加工，メカトロニクス，設計演習，工学実験 0362792605

等の学部・大学院における専門科目の授業が担当

(事務局)

できる方．

FAX
%

0353895003

松野

matsuno＠ngf.or.jp

種田

taneda＠ngf.or.jp

応募締切 年月日(金)ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan




集

会
◇レアメタル研究会◇

■主 催
■主宰者
■協 力
■共 催

レアメタル研究会
東京大学生産技術研究所 教授 岡部 徹(一財)生産技術研究奨励会(特別研究会 RC40)
東京大学マテリアル工学セミナー
レアメタルの環境調和型リサイクル技術の開発研
究会
東京大学生産技術研究所持続型エネルギー・材料
統合研究センター
東京大学生産技術研究所非鉄金属資源循環工学寄付研究部門(JX 金属寄付ユニット)■協 賛 (公社)日本金属学会 他■参加登録・お問合わせ
岡部研 レアメタル研究会事務担当 宮嵜智子(tmiya＠iis.u＠tokyo.ac.jp)■第98回

2021年11月 5 日(金) 1400～
An 棟 2F コンベンションホール
リ ア ル 講 演 会 ＋ 講 演 の ネ ッ ト 配 信 ( Zoom Webinar &YouTube)のハイブリッド研究会★チタン関係シンポジウム★(合同開催)
テーマチタンの現状，将来
午後 200～
司会 東京大学 生産技術研究所 非鉄金属資源循環工学寄付研究
部門 特任教授 岡部 徹
講演(各30分＋5 分質疑応答)(敬称略)※講演順は暫定．変更する可能性あり※
日本チタン学会とチタンの将来展望(仮)日本チタン学会会長 大阪大学特任教授・東北大学名誉教授 新家光雄
中国におけるチタン業界の状況と，私が取り組んでいるチ
タン研究
東北大学大学院 工学研究科 教授，北京科技大学 教授 朱 鴻民
当社における金属チタン関連技術開発の取り組み(仮)東邦チタニウム株式会社 執行役員 技術本部 技術開発センター所長 堀川松秀
～休憩～
司会 東京大学 生産技術研究所 非鉄金属資源循環工学寄付研究
部門 特任講師 大内隆成
当社におけるチタン及びチタン合金粉末事業と技術開発の取り組み
株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ 顧問 大橋善久
チタンを含む金属 3D プリンティングの現状と，私が取り組んでいるチタン研究(仮)大阪大学大学院 工学研究科 マテリアル生産科学専攻 教授 中野貴由
トヨタ燃料電池の技術革新による進化とチタンへの期待
トヨタ自動車株式会社
開発部

トヨタ ZEV ファクトリー商用 ZEV 製品

FC スタック開発室

チーフプロフェッショナルエンジニア(CPE) 水野誠司
午後 600～
研究交流会・意見交換会(←Web での開催を企画予定)■関連シンポジウム 2021年11月26日(金) 1400～
An 棟 2F コンベンションホール での開催に変更
リ ア ル 講 演 会 ＋ 講 演 の ネ ッ ト 配 信 ( Zoom Webinar &YouTube)のハイブリッド研究会★日本学術会議 材料工学委員会・環境学委員会・総合工学
委員会との合同シンポジウム★



テーマSDGs
日本学術会議公開シンポジウム「なぜ SDGs? ―資源・材料循環における SDGs とカーボン
ニュートラル―」■第99回

2022年 1 月 7 日(金)1400～
An 棟 2F コンベンションホール
リ ア ル 講 演 会 ＋ 講 演 の ネ ッ ト 配 信 ( Zoom Webinar &YouTube)のハイブリッド研究会★貴金属シンポジウム(第 9 回)＋新年会★(合同開催)
テーマ貴金属の製錬・リサイクル
午後 200～
例年どおり，貴金属の製錬・リサイクル技術に関する講演を行う予定※詳細は未定 ※■第100回

2022年 3 月11日(金)1400～
An 棟 2F コンベンションホール
リ ア ル 講 演 会 ＋ 講 演 の ネ ッ ト 配 信 ( Zoom Webinar &YouTube)のハイブリッド研究会
テーマ非鉄業界における研究や教育(人材育成)に関する未来
午後 200～★第100回記念講演会
非鉄分野の将来を担うホープが夢を語る★
司会 東京大学 生産技術研究所 非鉄金属資源循環工学寄付研究
部門

特任教授

東京大学大学院

工学系研究科

システム創成専攻教授

所

千晴
講演(各25分＋5 分質疑応答)(敬称略)国境を飛び越える製錬技術の面白さ， Umicore が取り組
む非鉄人材育成(仮)Umicore, Corporate Research & Development,
Associate Scientist (Recycling & Extraction Technologies)

八木良平
高効率エネルギー利用と資源循環に向けたコトづくりと人東京大学 生産技術研究所 講師 大内隆成
づくり(仮)
国内外環境変化と非鉄金属，そして研究者としての役割と夢～韓国の非鉄金属分野の事例を中心として～(仮)Principal Researcher, Korea Institute of Geoscience and Mineral
Resources (KIGAM),
Associate Professor, University of Science and Technology, Korea

Jungshin Kang
非鉄分野における研究者としての夢とロマン(仮)九州大学大学院 工学研究院 材料工学部門 准教授 谷ノ内勇樹
希土類金属製錬学の体系化と展望(仮)東北大学大学院 工学研究科 金属フロンティア工学専攻 准教授 竹田 修
私が追い求めてきた夢とロマン(仮)東京大学 生産技術研究所 教授 岡部 徹
総合討論・意見交換
モデレーター 東京大学 生産技術研究所 特任教授
黒川晴正
東京大学 生産技術研究所 シニア協力員 中村 崇
午後 600～
研究交流会・意見交換会＊レアメタル研究会ホームページ＊
https://www.okabe.iis.u-tokyo.ac.jp/japanese/rc40_j.html

本 会 記 事Mechanics of Materials

日 本 金 属 学 会 誌 掲 載 論 文

Evaluation of Effective Thermal Conductivity ofGraphite Flake/Aluminum Composites by TwoDimensional Image Simulation under a Correction
Yan Zhao, Kenjiro Sugio, Sasaki Gen,
FunctionVol. 85, No. 11（2021）―論文―

Zhefeng Xu and Jinku Yu

光輝焼鈍した Al 添加 18  Cr 鋼に生成した酸化皮膜
の特徴
菅生三月

秦野正治

井上靖秀

平田秋彦

Simple Liquid-Phase Synthesis of Cobalt Carbide(Co2C) Nanoparticles and Their Use as Durable
Mizuho Yabushita, Atsushi Neya,
Electrocatalysts

小山泰正

Ti10Mo7Al 合金の焼戻し誘起マルテンサイトの形
竹元嘉利 安野実希子 池本雅基 安藤寛幸
成機構

Kanae Endo, Masafumi Nakaya, Kiyoshi Kanie andAtsushi Muramatsu

清水一郎

Materials Chemistry

ポリエチレンイミンを含む溶液からの球状電解銅粉の越智健太郎 関口 誠 大上 悟 中野博昭
作製Effect of Water Vapor on High-Temperature
10 mass Ni Alloy
Oxidation Behavior of Fe
Aya Harashima and Shigenari Hayashi

Effect of Halide Ions on Electrodeposition Behavior and Morphology of Electrolytic Copper Powder

Materials Transactions 掲載論文

Kentaro Ochi, Makoto Sekiguchi, Satoshi Oue andHiroaki NakanoVol. 62, No. 11（2021）―Regular Article―

Materials Processing

Computer Simulation for Sintering under the
Presence of Liquid Phase by Monte Carlo Method

Materials Physics

Soft Magnetic and Mechanical Properties of1) High Entropy Alloys
FeNiCoSi0.25Alx (x＝0
Prepared by Arc Melting

Shuji Matsumoto, Hideaki Matsubara, Masayoshi Shimizu
and Hiroshi Nomura

Tran Bao Trung, Doan Dinh Phuong, Nguyen Van Toan,
Nguyen Ngoc Linh, Ta Ngoc Bach and Radovan Bures―Technical Article―
Damage Evaluation of Carburizing Gear for
Remanufacturing

Microstructure of Materials

Superior Strength and Ultrahigh Ductility in Hierarchical Structured 2205 Duplex Stainless Steelfrom Nanoscale to Microscale

Tomohisa Kanazawa, Masao Hahakawa,
Mitsuhiro Yoshimoto, Yuuki Tahara, Norihito Hata,
Susumu Meguro, Takanobu Hiroto, Yoshitaka Matsushita
and Michio Sugawara

Jie Sheng, Jing Jin, Yu Shi, Weiqian Chen, Guocai Ma,
Jiafu Wei, Yuehong Zheng, Xin Guo, Faqi Zhan,
Peiqing La and Raab Georgiy I.

―Current Trends in Research―
Materials Integration for Accelerating Researchand Development of Structural Materials

Influence of Annealing on Microstructure andMechanical Properties of Equiatomic CoCrNiTiV
3d Transition Metal High Entropy Alloy Ingots

Masahiko Demura

Mingqin Xu, Jiarui Wang, Lu Wang,
Lin Yang and Jiaojiao Yi―Express Rapid Publication―
Nondestructive Nanostructure Analysis of Al/Al
Zn Interdiffusion Layer by Quantitative SAXSTomography

Incubation Time of Occurrence of Magnetic FieldInduced Martensitic Transformation in an Fe
24.8Ni
3.7Mn (at) Alloy

Shan Lin, Hiroshi Okuda, Yukihiro Nishikawa,Shin-ichi Sakurai, Taizo Kabe and Hiroyasu Masunaga

Yuxin Song, Junya Tanaka, Yasuo Narumi,
Masayuki Hagiwara, Takashi Fukuda,
Tomoyuki Kakeshita, Masaaki Sugiyama andTomoyuki Terai

Roles of Alloying Elements in the Corrosion
Resistance of Equiatomic CoCrFeMnNi High-Entropy Alloy and Application to CorrosionResistant Alloy Design

Microstructure, Phase Relations, and Precipitation Hardening Studies in Mg Containing
CoCrCuFeNi High-Entropy Alloys

Takumi Aiso, Masashi Nishimoto, Izumi Muto and
Yu Sugawara

Zhongyuan Luo, Shun Ueda and Kazuki Morita◇

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

◇

◇




まてりあ第巻号〔金属なんでもランキング〕No.17 純物質液体の表面張力〔最近の研究〕析出物の安定形状の予測と組織データに基づく材
料パラメータ推定 ……………………名大 塚田祐貴
〔最近の研究〕炭素鋼のミクロ組織の電気化学特性解明と組織制
御による高耐食化 ……………物材機構 門脇万里子

予告〔実 学 講 座〕(まてりあ60巻記念企画)
金属材料実験の手引き 1. 組織観察13 走査型電子顕微鏡を用いた分析手法(EBSD，続き) …ファインセラミックスセ 横江大作
―他―
(編集の都合により変更になる場合がございます)(2021年 8 月21日～2021年 9 月21日)

正

員

大谷貴彦
尾畑聡史
河口智也
学

生

兼子哲平
木野雄路

NOF メタルコーティングス株式会社
株式会社アドヴィックス
東北大学

河田英昭
菊池洋好
土屋真悟

昭和電工マテリアルズ株式会社

沈
佑年
瀬口侑右

東京大学

青森県量子科学センター

山田慎之介
吉田尚記

大同特殊鋼株式会社

西舘光紀
松尾優介

大同大学

株式会社ブリヂストン員
北海道科学大学
東京工業大学

大阪大学

京都大学

外国学生会員張雪禹

ハキャ デベンダー シング ラソッド

東京工業大学

〈訂

京都大学

正〉
まてりあ

第60巻

第10号（2021）658頁
60巻記念企画

支部便り

日本金属学会北陸信越支部の活動概要
北陸信越支部第27代支部長

松田健二

第17代支部長

池野進

 支部功績賞表彰の授賞年度の記述に誤りがございましたので，下記
本記事中の659頁 8. 支部表彰◯の通り訂正してお詫びいたします．

 支部功績賞表彰◯(誤)2017年度
2018年度
2019年度
2020年度



→
→
→
→

(正)
2007年度
2008年度
2009年度
2010年度
2011年度
2018年度
2019年度
2021年度

瀬尾省逸
森 克徳
清水謙一
藤田達生
唐木道雄
滝澤秀一
安丸尚樹
喜多和彦
山本有一

株
大平洋製鋼
富山大学
大阪大学名誉教授，金沢工業大学教授
株 リケン

株 不二越

長野県工業技術総合センター
福井工業高等専門学校
株
YKK
株
大平洋製鋼

本 会 記 事年秋期(第回)講演大会記録
2021 年秋期講演大会は， 9 月 14 日(火)から 17 日(金)の期

無料参加者数151名

間，オンライン(Zoom)で開催した．

受賞講演者 13 名，高校生ポスター参加者 21 件， 65 歳以上

9 月14日(火) 900～1615 ポスターセッション，高校生・会員・名誉員 64 名，非会員基調講演・招待講演者 32 名，

高専学生ポスターオンライン展示会出展企業・技術セミナー企業・学生キャ

1620～1720 高校生発表者交流時間

リアサポートセミナー企業21名※オンライン開催のため日本鉄鋼協会との相互聴講は実施し

1830～2030 オンライン懇親会

9 月15日(水) 900～1725 一般講演，各種シンポジウム講

なかった．

演，各賞受賞講演，共同セッション(16会場)
1220～1250 第12回技術セミナー(2 会場)

9 月16日(木) 900～1730 一般講演，各種シンポジウム講

最終講演件数880件
公募シンポジウム講演10テーマ236題(招待講演 1 題含む)

演，各賞受賞講演，

企画シンポジウム 4 テーマ

共同セッション(16会場)

一般講演 388 題(奨励賞受賞講演 6 題，技術開発賞受賞講1220～1250 第12回技術セミナー(2 会場)

9 月17日(金) 900～1705 一般講演，シンポジウム講演，各賞受賞講演，26題

演 2 題，村上奨励賞受賞講演 3 題，村上記念賞受賞講演 1
題，招待講演 1 題含む)
共同セッション29題

共同セッション(16会場)
常時開設

学術講演会(9 月14日～17日)

ポスターセッション180題

1300～1810 学生キャリアサポートセミナー

高校生・高専学生(3 年生以下)ポスター

オンライン機器展示会

講演会場

贈呈式オンライン開催のため下記授賞の贈呈式は開催しな

第18回村上記念賞贈呈式

1 名．（受賞者本誌686頁)

第18回村上奨励賞贈呈式

3 名．（受賞者本誌686頁)

6 名．(学術部門 5 名，技術部門 1 名)(受賞者本誌687頁)
第44回技術開発賞

16会場(A～P 会場)

第37回ポスターセッション(9 月14日)
日時9 月14日(火)かった．

第 31 回奨励賞

21題

第1部

9 : 00～10 : 30

第2部

10 : 40～12 : 10

第3部

13 : 00～14 : 30

180件のポスター発表を 3 部制の時間帯に分けて行い，優秀ポスター賞審査対象となっている175件の内容・発表に
2 件14名．（受賞者本誌688頁)

第 69 回論文賞贈呈式

ついてオンラインにより審査が行われた．ポスターは事前

5 編 19 名(物性部門 1 編，組織部門 1に発表者がアップロードしたポスター画像をポスターセッ

編，力学特性部門 1 編，材料プロセシング部門 1 編，工ションシステム上に掲載し，当日はポスターの閲覧をし，

業材料部門 1 編)．(受賞者本誌689頁)

各講演ルームへ訪れた聴講者に発表を行った．

第 1 回新進論文賞

6 編 6 名．(受賞者本誌691頁)

第11回まてりあ論文賞

2 編 6 名．(受賞者本誌692頁)

第 11 回まてりあ啓発・教育賞

1 編 1 名．(受賞者本誌

同日 9 月 14 日に「優秀ポスター賞」 30 名が決定し，オンライン懇親会で授賞者を発表した．9 月15日に受賞者を本会秋期講演大会公開プログラムサイトに掲載した．

692頁)

第 6 回高校生・高専学生ポスターセッション(9 月14日)
オンライン懇親会(オンライン会議ツール Remo 使用)

日時9 月14日(火)日時9 月14日(火)1830～2030

前半

14 : 45～15 : 30

参加者85名

後半

15 : 30～16 : 15

開会の辞
歓

会長

大阪大学教授中野貴由

談も行われた．審査結果は 9 月 14 日に最優秀賞 1 件，優秀

優秀ポスター賞授賞者発表
講演大会委員会委員長

懇

21件の高校生・高専学生(3 年生以下)ポスター発表はポス

ター発表時間帯の前半と後半に分けて行われ，同時に審査
東京大学教授御手洗容子

談賞13件が決定し，9 月15日に受賞者を本会秋期講演大会公開プログラムサイトに掲載した．

開会の辞

副会長

株 フェロー
日本製鉄

吉永直樹

熱心に取り組んだ研究内容の発表がなされ，審査員や聴講者は興味深く質疑する様子が見受けられ，盛況であった．ポ

大会参加者

スターセッションと同様，事前に発表者がアップロードした

1,451名(事前1,345名，後期(当日)106名)

有料申込数

1,274名

正員 691 名，学生員 513 名，非会員一般 35 名，非会員学生

ポスター画像をポスター掲示システム上に掲載した．また，今回初の試みで高校生同士の交流や指導教員の交流時間を設け，情報交換の場を提供した．

25名，維持員会員社員27名，協賛学協会(鉄鋼協会)会員 9 名

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan




株
●DOWA ホールディングス

金属学会・鉄鋼協会共同セッション「チタン・チタン合金」 11 題(金属 11 題，鉄鋼 0 題)は株●住友重機械工業

9 月16日 O 会場で開催した．

株●合同製鉄

「超微細粒組織制御の基礎」 3 題(金属 3 題，鉄鋼 0 題)株●住友化学

は 9 月15日に金属学会 P 会場で開催した．

株 UACJ●「マルテンサイト・ベイナイト変態の材料科学と応用」

株●東邦チタニウム

31題(金属 15題，鉄鋼 16題)は 9 月 16日～ 17日に金属学会●文部科学省P 会場で開催した．

株●三菱マテリアル
株●住友金属鉱山

オンライン機器・カタログ等展示会(第50回)
機器展示 7 社の出展の協力を得た．各社のご厚意に感謝

World Materials Day Award

いたします．

オンラインのため開催しなかった．

第12回技術セミナー(現地開催時の名称企業ランチョンセ

大会雑記

ミナー)(9 月15日～16日)

本来は名城大学天白キャンパスで初めて秋期講演大会を開催する予定であったが，終息が見えない新型コロナウイルス

講演大会参加者に最新の技術情報を聴講いただく，企業セ

感染拡大のため， 2021 年秋期講演大会は前々回，前回に引ミナーを開催した．

き続きオンライン会議ツール Zoom を利用したオンライン形

以下の企業がオンライン会場で 30 分程度のセミナーを行式で開催することとなった．ポスターセッションは Zoom 発った．
(参加企業・団体)

表だけではなく，オンライン上でポスターを閲覧できるシス9/15(水)テムを今回も利用した．ポスターセッション開始直後からし名古屋大学微細構造解析 PF

ばらくポスターセッションシステムに繋がりにくい状態が続株オックスフォード・インストゥルメンツ

き，ご迷惑をおかけいたしました．次回改善をいたします．

9/16(木)

また，今回もオンライン会議ツール Remo で交流室(談話株ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン室)を用意し，参加者同士の交流の場を設けた．二回目とな株
日本テクノプラス

るオンライン懇親会も行い，そこで優秀ポスター賞の授賞発表も行った．受賞者はオンライン上のステージに登壇し，ひオンライン学生キャリアサポートセミナー(9 月17日)

とこと挨拶を行った．受賞者は御手洗講演大会委員長から祝企業が学生会員に向けて，会社概要，今後の採用情報，イ

辞をもらい嬉しそうに挨拶していた姿が印象的であった．

ンターンシップ募集情報，研究開発動向等を紹介する企画を2021 年秋期講演大会オンライン開催にあたり，座長，会実施した．
以下の企業がオンライン会場で 30 分程度のオンライン説

場係の皆様，また参加者の皆様には事前のマニュアル確認や明会を行い，参加学生は熱心に聴講し質疑応答も活発に行わ

事前操作テストなど万全な準備を行いご参加くださり誠にあれていた．

りがとうございました．臨機応変にご対応頂き，無事に開催できましたこと，衷心より厚くお礼申し上げます．

◇



◇

◇

本 会 記 事

行
開催日

事

カ

名称・開催地・掲載号


年月

研究集会「第二回状態図・計算熱力学研究会」(Web 開催)(9 号600頁)

レ

ン

主催
研究会 No. 85

ダー 太字本会主催(ホームページ掲載)
問合先

abe.taichi＠nims.go.jp

2 ～19

研究集会「高温材料の変形と破壊研究会」(Web
開催)(10号676頁)
第419回講習会「高精度高能率加工を支えるオン
マシン/インプロセス計測技術～基礎から最先端
研究動向・最新の活用事例まで～」(Web 開催)

3～5

2021年日本表面真空学会学術講演会(Web 開催)

3～6

The 16th International Symposium on Advanced 日本実験力学会・ TEL 0253689310
Science and Technology in Experimental 小林(新潟大)
office-jsem＠clg.niigata-u.ac.jp
Mechanics(Vietnam)
http://isem16.imech.ac.vn/
第172回塑性加工学講座「板材成形の基礎と応用 日本塑性加工学会 https://www.jstp.or.jp
他～基礎編～」(Web 開催)
持続性社会のための材料とシステム
ICMaSS2021
ICMaSS2021 未 TEL 0525813241
に関する国際会議2021(Web 開催)
来材料・システム icmass2021＠intergroup.co.jp
研究所
http://www.icmass.imass.nagoya-u.ac.jp/
水素社会と金属材料の関係(Web 開催)
関東支部
TEL/FAX 0358417107
nakaya＠wood3-staff.t.u-tokyo.ac.jp
第98回レアメタル研究会関連シンポジウム(東京 レアメタル研究会 TEL 035452
6314＋ネット配信)(本号760頁)
tmiya＠iis.u-tokyo.ac.jp
https://www.okabe.iis.u-tokyo.ac.jp/
japanese/index_ j.html
第57回 X 線分析討論会(福岡大)
日 本 分 析 化 学 会 TEL 092
8716631(内線6218)
X 線 分 析 研 究 懇 xbun57＠fukuoka-u.ac.jp
談会
https://xbun.jsac.jp/conference/no57.html
2021 年度溶接工学企画講座 ～産業分野のもの 溶接学会
TEL 0358254073
づくりのトレンド～「自動車関連材料の溶接・接
jws-info＠tg.rim.or.jp
合技術自」～(Web 開催)
http://www.jweld.jp/



4～5
4～6

5, 12, 19,
26
5, 26

5～6

8

研究会 No. 83

TEL 0527893372
tokai＠numse.nagoya-u.ac.jp
精密工学会
TEL 0352265191
https://www2.jspe.or.jp/form/koshukai/
koshukai_form.html
日本表面真空学会 TEL 033812
0266 taikai2021＠jvss.jp
https://www.jvss.jp/

9

2021年度 溶接工学専門講座 溶接疲労強度評価の基礎と応用(Web 開催)

溶接学会

TEL 0358254073
jws-info＠tg.rim.or.jp
http://www.jweld.jp/

10

日本希土類学会第39回講演会(横浜)日本希土類学会

12

ものづくりにおける最新の DX/DT～溶接・接合技術への展開～(東京)＋(Web 開催)
第242回西山記念技術講座 最近の電気炉技術の進歩―平成30年間を振り返る―(Web 開催)

日本溶接協会TEL 0668797352
kidorui＠chem.eng.osaka-u.ac.jp
http://www.kidorui.org/lecture.html
TEL 0358236324
http://www.jwes.or.jp/

12
12～14
13

創 立 70 周 年 記 念 軽 金 属 学 会 第 141 回 秋 期 大 会(Web 開催)
日本機械学会関東支部山梨講演会(山梨大)

日本鉄鋼協会
軽金属学会

TEL 0336695933 educact＠isij.or.jp
https://www.isij.or.jp/
https://www.jilm.or.jp/

定員
150名

定員
80名

事前
11.11

日本機械学会関東 TEL 055
2208434
支部
ydc2021-tr＠yamanashi.ac.jp
http://society.me.yamanashi.ac.jp/jsme/
2021/

15

第247回塑性加工技術セミナー「いまどきの塑性
力学―基礎・測定・解析―」(Web 開催)

15～18

The 7th International Conference on the 粉体工学会
Characterization and Control of Interfaces forHigh Quality Advanced Materials (ICCCI2022)(富士吉田)



172021 年 度 本 多 光 太 郎 ・ 湯 川 記 念 合 同 講 演 会(Web 開催)(10号676頁)
第79回固体イオニクス研究会(Web 開催)

17～19

INCHEM TOKYO 2021(東京)18～20

第 53 回溶融塩化学討論会・第 7 回アジア溶融塩
化学技術合同会議(東京大学＋オンライン)

19

腐食防食部門委員会第339回例会(Web 開催)

22～24

第 20 回破壊力学シンポジウム(和歌山県西牟婁郡)

電気化学会溶融塩 TEL 045
5661571
委員会
mscj＠electrochem.jp
日本材料学会TEL 0757615321 jimu＠office.jsms.jp
https://www.jsms.jp
日本材料学会TEL 0757615321 jimu＠office.jsms.jp
http://www.jsms.jp/

24

第50回 薄膜・表面物理 基礎講座 2021「表面・界面科学を基にした多彩なバイオセンシング技術の最前線」(Web 開催)

応 用 物 理 学 会 薄 TEL 033828
7723 fukui＠jsap.or.jp
膜・表面物理分科 https://annex.jsap.or.jp/tfspd/
会

24

講習会「もう一度学ぶ機械材料学」金属材料の基礎(Web 開催)

日本機械学会25～26

第59回高温強度シンポジウム(Web 開催)

日本材料学会25～26

第173回塑性加工学講座「板材成形の基礎と応用～応用編～」(Web 開催)

日本塑性加工学会 https://www.jstp.or.jp

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan締切

日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

定員50名

http://ceramics.ynu.ac.jp/iccci2022/index.
html
iccci2022＠ynu.ac.jp

tokai＠numse.nagoya-u.ac.jp
https://jim.or.jp/INFO/pdf/info_501.pdf
日本固体イオニク TEL 092
8026967
ス学会
proton＠ifrc.kyushu-u.ac.jp
化学工学会，日本 TEL 033434
1988 INCHEM＠jma.or.jp
能率協会
東海支部

参加
11.10

TEL 05035067352 ichihara＠jsme.or.jp
http://www.jsme.or.jp/
TEL 0757615325 jimu＠office.jsms.jp
http://www.jsms.jp/
定員
80名




開催日

名称・開催地・掲載号

主催

問合先

25～26

電気加工学会全国大会(2021)(Web 開催)

26

日本学術会議公開シンポジウム「なぜ SDGs?  日本学術会議 材
資 源 ・ 材 料 循 環 に お け る SDGs と カ ー ボ ン ニ 料工学委員会・総合工学委員会・環ュートラル 」(Web 開催)
境 学 委 員 会
SDGs のための資源・材料の循環使用検討分科会28～12.2

The 9th International Symposium on Surface 日本表面真空学会 isss9＠jvssjp
Science (ISSS9)(高松)https://www.jvss.jp/isss9/
研究集会“微小領域の力学特性評価とマルチス 研究会 No. 82
micromech_jim＠nims.go.jp
ケールモデリング”2021(Web 開催)(9 号600頁)




30

第 52 回 エ ン ジ ニ ア リ ン グ セ ラ ミ ッ ク ス セ ミ
ナー「エンジニアリングセラミックスに関わるプ
ロセス技術の革新」(Web 開催)

30～12.1

シンポジウム「先進自動車製造技術における接合技術2021」(Web 開催)年月
経産省・文科省連携磁性材料・高効率モータープ
1
ロジェクト 「 MagHEM ・ ESICMM 合同成果報告会」(東京)

電気加工学会zaikawa.kouichi＠fitc.pref.fukuoka.jp
TEL 0936910260
http://www.jseme.or.jp/
n.yamauchi＠kurenai.waseda.jp
https://live.nicovideo.jp/watch/
lv333559059
https://youtu.be/83-9pg1CnHQ

日本セラミックス TEL 033362
5231 encera＠cersj.org
協会他
http://www.ceramic.or.jp/bkouon/index_
j.html
溶接学会軽構造接 TEL 075
3158472 jaaa＠secretari.jp
合加工研究委員会 https://jaaa.secretari.jp/reg2021/guide/index.html
経済産業省(次世代自動車向け高効率モーター用磁性材料技術開発)第48回炭素材料学会年会(那覇)1～3

EcoDesign2021(奈良)

2～3

第54回安全工学研究発表会(Web 開催)

7～8

第 107 回 金属のアノード酸化皮膜の機能化部会(ARS)例会 ―2021年度チュートリアルアノー
ド酸化の基礎―ならびに ARS2021 研究発表会(Web 開催)

7 ～23

第420回講習会「目から鱗最近のドローン応用
技術(Web 開催)

8 ～10

第47回固体イオニクス討論会(徳島)

9 ～10

第36回分析電子顕微鏡討論会(Web 開催)

9 ～10

2021年度 溶接入門講座～新入社員・構造部材設計技術者のための～(Web 開催)

溶接学会

TEL 0358254073
jws-info＠tg.rim.or.jp
http://www.jweld.jp/

9, 10, 16

2021年度計算力学技術者(CAE 技術者)1・2 級の認定試験

日本機械学会

9 ～10

第 20 回キャビテーションに関するシンポジウム(Web 開催)

日本学術会議 第三 部 ( 予 定 ) 第 20
回キャビテーションに関するシンポジウム実行委員会

TEL 0343357616
caenintei＠jsme.or.jp
http://www.jsme.or.jp/cee/
TEL 0222175229(直通)cav20-sendai＠grp.tohoku.ac.jp
http://www.ifs.tohoku.ac.jp/cfs/cav20/
index.html

10

第24回生体関連セラミックス討論会(京大)11～12

第 33 回信頼性シンポジウム― 安心・安全を支える信頼性工学の新展開 ―(富山)13～17

Materials Research Meeting 2021(MRM2021)(横浜)

日本セラミックス https://www.ceramic.or.jp/bseitai/symposi協会
um/24th_Symp.html
日本材料学会TEL 0757615321
RESYMPO2021＠office.jsms.jp
日本 MRSTEL 0362649071
info_mrm＠jmru.org
https://mrm2021.jmru.org/

15～16

デジタルラジオグラフィに関する技術講習会(東京)22

第344回塑性加工シンポジウム「デジタルエンジ
ニアリングの最前線」令和時代の生産技術の方向性(富山市＋Web開催)7



第99回レアメタル研究会(東大生産技研＋Web 開催)(本号760頁)

定員
100名

TEL 0298513354(内線3725)
HIROSAWA.Satoshi＠nims.go.jp
https://biz.nikkan.co.jp/j-forum/maghem_esicmm/

1～3


年月
表面分析実践講座 2021 ～実践最新走査電子顕7微鏡実習 実際の作業を通して身につける最新技術～(東京)

締切

TEL 0353896359
tansodesk＠bunken.co.jp
http://www.tanso.org/contents/event/conf2021/index.html
エコデザイン学会 ecodesign2021_secretariat＠ecodenet.com
連合
http://ecodenet.com/ed2021/
炭素材料学会TEL 0362062840 jsse-2004＠nifty.com
https://www.jsse.or.jp/
表面技術協会・金 TEL 079
2674911
属のアノード酸化 ars_office＠eng.u-hyogo.ac.jp
皮膜の機能化部会 http://ars.sfj.or.jp/
(ARS)

安全工学会

TEL 0352265191
https://www2.jspe.or.jp/
日本固体イオニク TEL 088
6567577
ス学会
nakamura.o.koichi＠tokushima-u.ac.jp
https://www.ssi-j.org/symp/ssij47/index.
html
日本顕微鏡学会
TEL 0117066768
bunseki＠eng.hokudai.ac.jp
https://bunseki-denken.eng.hokudai.ac.jp/

11.26
参加

精密工学会

TEL 0358236324
http://www.jwes.or.jp/
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp
日本溶接協会

11.30

定員
36名
定員
100名

日本表面真空学会 https://www.jvss.jp/jpn/activities/06/
detail.php?eid＝00006
レアメタル研究会 TEL 035452
6314
tmiya＠iis.u-tokyo.ac.jp
https://www.okabe.iis.u-tokyo.ac.jp/
japanese/index_ j.html

本 会 記 事

開催日

名称・開催地・掲載号

主催

8～9

第60回セラミックス基礎科学討論会(熊大)24～25

第 29 回 超 音 波 に よ る 非 破 壊 評 価 シ ン ポ ジ ウ ム(Web 開催)
表面科学技術研究会2022 炭素材料の新展開表面
で造る・表面を造る・表面を使う(大阪＋ Web
開催)

27

28～29

第 27 回薄膜・表面物理分科会，シリコンテクノ
ロジー分科会共催特別研究会「電子デバイス界面
テクノロジー研究会―材料・プロセス・デバイス
特性の物理―」(Web 開催)


年月
1 ～14
Mate2022 28th Symposium on ``Microjoining
and Assembly Technology in Electronics''(Web
開催)

年月
7～9
2021年度量子ビームサイエンスフェスタ(Web 開催)11

第 100 回レアメタル研究会(東大生産技研＋ Web
開催)(本号760頁)


～


日本金属学会春期講演大会(東京大学駒場キャンパス)(予定)


年月
3～5
2022年度塑性加工春季講演会(Web 開催)
年月
第 18 回アルミニウム合金国際会議( ICAA18 )(富
4～8
山)

～


日本金属学会秋期講演大会(福岡工業大学)(予定)

問合先

締切

日本セラミックス kiso60＠chem.kumamoto-u.ac.jp
協会基礎科学部会 http://www.ceramic.or.jp/bkiso
日本非破壊検査協 TEL 035609
4015
会
nakamura＠jsndi.or.jp
日本表面技術協会 TEL 075
7811107
関西支部他
kansai_office＠stj.or.jp
http://www.sssj.org/Kansai/goudou22127.
html
応 用 物 理 学 会 薄 fukui＠jsap.or.jp
膜・表面物理分科 http://www.edit-ws.jp/
会他

参加
1.20

スマートプロセス TEL 066879
7568 mate＠sps-mste.jp
学会他
http://sps-mste.jp/mate/

高エネルギー加速 qbsf2021-office＠ml.j-parc.jp
器研究機構物質構 https://mlfinfo.jp/sp/qbs-festa/2021/
造科学研究所，J
PARC セ ン タ ー他
レアメタル研究会 TEL 035452
6314
tmiya＠iis.u-tokyo.ac.jp
https://www.okabe.iis.u-tokyo.ac.jp/
japanese/index_ j.html
日本金属学会TEL 0222233685 FAX 0222236312
annualm＠jim.or.jp

講演 1.7
参加予約
2.25

日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp
軽金属学会

http://www.icaa18.org/

日本金属学会TEL 0222233685 FAX 0222236312
annualm＠jim.or.jp

2022年春期講演大会講演募集が今月より始まります．ご確認をお願いします（本号会告743頁）．

2021, 2022年度会報編集委員会
委員
長
副 委 員 長
委
員

竹田
修
田中秀明
池尾直子
大野直子
小嶋隆幸
齊藤信雄
鈴木真由美
塚田祐貴
徳永透子
袴田昌高
松垣あいら
盛田元彰
横井達矢

石川史太郎
岡田周祐
小畠淳平
篠原百合
田辺栄司
寺本武司
長岡
亨
本間智之
宮崎秀俊
山本剛久
李
誠鎬

ま て り あ 第巻 第号（） 発行日
発行所

井田駿太郎
川西咲子
小柳禎彦
佐々木秀顕
島克利
圓谷貴夫
豊木研太郎
春本高志
眞山
剛
山崎由勝

2021年 11 月 1 日

公益社団法人日本金属学会〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目1432
TEL 0222233685 FAX 0222236312

ま て り あ 第60巻 第11号(2021)
Materia Japan

発
印
発

行
刷
売

(五十音順，敬称略）

植木洸輔
木口賢紀
小山元道
佐藤豊人
高山直樹
寺西
亮
永井
崇
藤井
進
三井好古
山中謙太

宇部卓司
北村一浩
齊藤雄太
芹澤
愛
堤
祐介
轟
直人
長谷川 誠
松本洋明
諸岡
聡
吉年規治

大塚
誠
國枝知徳
近藤亮太
鈴木賢紀
趙
研
土井康太郎
永瀬丈嗣
松浦昌志
宮部さやか
山本知一

定価,円(本体,円＋税)送料円
人
所
所

山村英明
小宮山印刷工業株式会社
丸善雄松堂株式会社〒1600002 東京都新宿区四谷坂町 1010日本金属学会会報「まてりあ」への投稿について
会報「まてりあ」をより多くの皆様にご活用していただけるよう投稿記事を歓迎いたします．
投稿規程，執筆要領および下記要領によりご投稿下さい．
～会報編集委員会～


種別(規定掲載頁)(規定字数内).

入門講座(4 頁)(9,340字)
金属のみならずセラミックス，高分子を含めた材料一般に関.

産官学交差点(1 頁)(2,200字)
材料に関係した産官学の情報交流の場を設ける．

.

材料発ベンチャー(2 頁)(4,150字)
材料関連ベンチャー企業の経験者に経験談等を記事にしてもして境界領域の材料や物づくりの実際などの講義を通して広く会員に情報を提供する．
.

講義ノート(6 頁)(14,500字)

らう．
.

材料に関係する基礎学問分野についてわかりやすく講義して金属学会新技術・新製品技術開発賞を獲得したグループに開

もらう．
.

プロムナード(4 頁)(9,340字)発にあたっての苦労，裏話を紹介してもらう．
.

談 話 室(1 頁)(2,200字)
気軽な意見の発表，学会に対する質疑応答，情報交換等．

.

はばたく(1 頁)(2,200字)
大学院生など新鋭の方々が，著者自身の研究への取り組み方

金属・材料に関する話題にかぎらず，社会，経済，歴史などを含む多くの分野からの「比較的短くて分かりやすく」「会員が教養として知って置くべき事柄」「提言」「トピックス的ななどについて述べる．

話題」など．
.

.

紹介(1 頁)(2,200字)
組織変更・改革，産業界の動向その他．

うに解説したもので，さらに勉強しようとする人のために参.

学会・研究会だより(1 頁)(2,200字)考となる文献も示しておく．

.

最近の研究(8 頁)(19,700字).

研究室紹介(1～2 頁)(2,200～4,700字)委員会だより最近の重要な研究のうち，比較的せまい範囲のテーマを取り.

スポットライト




投稿の方法

解

説(7 頁)(17,100字)

新しい特定の問題を取り上げて，専門外の会員にも分かるよ.

新技術・新製品裏話(2 頁)(4,150字)上げて，国内外の最近の研究成果を紹介する．各分野の現状，現在の問題点などを取り上げて，総括的に分かり易く記述したもので，その分野の研究を進める上で参考となる内容とする．
.

300 字)をフォーマット用紙に記述して会報編集委員会までご送信下さい．審議の上，受付の可否を決定します．

件，装置の説明，あるいは技術的データの収集等により参考種別の～については，執筆要領に定める方法で作成し，制限集録(9 頁)(22,300字)

文献を主眼として問題点を論じ，批判するもので今後の方針を示唆することをねらいとする．文献のみを集録し解説を行うものも含む．
.

頁以内にまとめた原稿とその論文または記事のねらい(200 字～

技術資料(8 頁)(19,700字)
直接実務に利用できるもので，実際に行う場合に必要な条資料として役立つもの．

.

種別の～については，執筆要領に定める方法で作成し，制限

実学講座(4 頁)(9,340字)
特許取得，ベンチャー企業の設立，研究開発マネジメント，

頁以内にまとめた原稿をお送り下さい．但し，原稿の採否や掲載
号は会報編集委員会にご一任下さい．



投稿の要件

和文であり論文又は記事として未投稿，未掲載でかつオリジナリ
ティがあること，規定頁を超えないこと，金属とその関連材料の学術および科学技術の発展に寄与するものであること等，ホームページに掲載している会報投稿規程を参照して下さい．

教育法，学習法などについて記事にする．
.
.

材料科学のパイオニアたち(5 頁)(11,900字)

材料科学に携わった先人たちの偉業を紹介する．

会報に投稿された論文および記事の著作財産権は，この法人の著

新進気鋭(4 頁)(9,340字)“はばたく”は大学院修士課程修了者以上を対象とし，ここでは30歳前後の若手研究者を対象として研究・仕事の紹介と将来展望について紹介してもらう．執筆は単独名とする．

.
.

材料教育(4 頁)(9,340字)
材料教育に関する話題．
トピックス(制限頁2 頁)(4,150字)
最近の情報を手短に紹介するもので，話題は限定しない．

.

物性・技術データ最前線(4 頁)(9,340字)
形式は問わず，情報量は少なくとも，多く読者が必要するタ
イムリーな最新の物性，技術データを紹介する．

.

材料ニュース(2 頁)(4,150字)

著作権の帰属作権規程により，この法人に帰属します．


その他留意事項

原稿は，専門外の読者にも分かるようにご執筆下さい．
原稿は，会報編集委員会にて審査いたします．その結果，場合によっては掲載をお断りする場合があります．また，掲載号等についても，本編集委員会が決定いたします．
図表の引用に関しては，著作権者への転載許可手続きを著者ご自身で行ってください．
詳細は会報投稿規程をご覧下さい．


会報投稿規程と執筆要領

ホームページ まてりあ → まてりあへの投稿をご覧下さい．

新聞で発表された材料関連ニュースを新聞内容よりは詳しく
.



できるだけ迅速に記事にする．



プロジェクト研究報告(有料)(原則35頁)〒980
8544 仙台市青葉区一番町 11432

原稿送付・問合せ先

特定研究 A ， B ，未来開拓，戦略基礎などの公的資金補助によるプロジェクト研究成果を有料掲載する．

公益社団法人日本金属学会

会報編集委員会

 0222233685 %FAX 0222236312 Email: materia＠jim.or.jp

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1

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2

2021年 11 月 1 日発行「まてりあ」