日本金属学会会報

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56

http://jim.or.jp/

平成29年 9 月 1 日発行（ 毎月 1 回 1 日発行）

Vol.56 No.9 ISSN 1340-2625

永久磁石材料における FORC 解析

単結晶弾性率を決定する方法の構築

マグネシウムケイ化物の結晶構造と熱電性能第一原理計算による半導体の物性予測

MTERE2 56（9）533〜582（2017）2017

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

2017
Vol.56
No.9◎

会告原稿締切毎月 1 日
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翌月号(1 日発行)掲載です．
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Firstorder Reversal Curve(FORC)解析と永久磁石材料への適用

解説

岡本

聡

蓬田貴裕

宮澤和則

菊池伸明

北上

修

渡辺奈生巳

吹田尚久…………………533

FORC 解析を永久磁石材料に適用する際における注意点やその解釈について解説．

結晶配向性を有する多結晶体の弾性率から単結晶弾性率を決定する方法の構築

最近の研究

多根正和……………………………………………………………………………………………………541
単結晶育成が困難な材料においても結晶配向性を有する多結晶試料を用いて単結晶弾性率を決定する方法について紹介．

マグネシウムケイ化物の結晶構造と熱電性能

林慶

窪内将隆 ………………………546

マグネシウムケイ化物の結晶構造に存在する点欠陥の定量評価について紹介．点欠陥を応用した熱電性能の向上に成功

第一原理計算による半導体の物性予測と物質探索

大場史康

日沼洋陽

熊谷

悠 …554

最近の第一原理計算による物性予測や新物質探索の進展について，半導体の例を取り上げて紹介．

新進気鋭

熱電特性データベースの構築と実験値マテリアルズ・インフォマティクスへの展開 桂 ゆかり …………………………………………………………………………………………560

企業紹介「高信頼性鋼」を支える特殊鋼製造技術と材料開発

はばたく「配向」と「ランダム」の融合

本会記事

李

高須一郎 …………………………564

誠鎬 ………………………………………………………565

会告 ………………………………………………566

新入会員 …………………………………………576

支部行事 …………………………………………570

次号予告 …………………………………………576

掲示板 ……………………………………………572

行事カレンダー …………………………………577

書評 ………………………………………………574

訂正 ………………………………………………581

会誌・欧文誌 9 号目次 …………………………575
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3

磁 化 曲 線 の 解 析 手 法 の 一 つ で あ る First order reversal

.

は じ

め

に

curve

( FORC ) 解 析 は ， こ れ ま で に 微 粒 子(20)(21) ， 薄膜(22)(25) ，岩石磁気(26)(28) ，永久磁石材料(29)(32) など，様永久磁石材料はモーターや発電機をはじめとする電気/動々な磁性材料や分野で用いられてきた．しかしながら，力の変換に欠かせない，つまりエネルギー変換のキーマテリ

FORC 解析からどのような情報を得たいのかは試料形態やアルとして，我々の今日の社会生活を支えている．NdFe

分野によって異なっており，それに基づいて適切な解析や考B 磁石(1)(2)は最強の永久磁石材料として長年君臨し続けてい察を行わなければならない．この点でこれまでに多少の混乱るが，高温特性に難点がある．特に近年は，ハイブリッド/が見受けられている．本稿では，バルク永久磁石材料に対し電気自動車の駆動用モーターに対する需要が高まっており，て FORC 解析を行う場合に特化して，筆を進めたいと思

Nd Fe B 磁石に Dy などの重希土類元素を添加することにう．その意味において， FORC 解析を一言で表せば，バル

よって，その高温特性改善が図られている．しかしながら，

ク内部での磁化過程に関する情報を可視化可能な手法，と言重希土類元素の産出地域偏在や供給不安などの問題などかうことができる．むろん，磁気イメージング手法のように磁ら，資源の乏しい我が国では元素戦略的な観点で，重希土類

化反転の様子を直接可視化している訳ではなく，その解釈にフリー高性能磁石材料の開発は極めて重要な課題となっていは従来の磁気イメージング手法や構造解析など様々な手法とる(3)(5)．

組合わせることが必要であるが，今後の永久磁石研究においでは，高温特性に優れた高性能 NdFeB 磁石の開発のたて非常に強力なツールとなるものと期待される．

めには，何をすれば良いのであろうか．まずは現行 NdFe

本稿では，まず FORC 解析の基礎について説明し，そのB 磁石における保磁力の発現機構や高温特性劣化機構を理解後，永久磁石材料への適用事例とその解析結果の考察についすることが必要になるが，実はこれらに対する理解は，長年て説明する．

の数多くの取組みにもかかわらず(6)(10)，未だ不十分なのが現状である．最も直接的に磁化反転挙動を評価するものとし.

FORC 解析の基礎て磁気イメージング手法を挙げることができ，これまでに磁気力顕微鏡(11)(13)，ローレンツ電子顕微鏡(14)(15)，可視光なFORC 解析は元々， Preisach モデルの解析手法として提らびに放射光を用いた磁気光学顕微鏡像(11)(16)(19) などの測案されたものである(33)． Preisach モデルとは磁化曲線の数定が行われている．これらは，磁化反転の進行具合を直接可値計算手法の古典的なものの一つであり，図( a )に示すよ

視化し，磁化反転過程に関する非常に多くの知見を与えてくうな hysteron と呼ばれる磁化反転単位の集合を仮定してヒれる．一方で，これらの磁気イメージング手法は試料の表面

ステリシス曲線を計算するものである． hysteron の左側とや薄板化した状態での磁化過程であり，バルク内部で同じ状

右側の反転磁場をそれぞれ Hr，H(この定義の仕方は，のち態であるかを確かめる術は今のところない．

に FORC 解析と同じパラメータとするためである)とする

東北大学多元物質科学研究所1)准教授 2)大学院生 3)助教 4)教授(〒9808577 仙台市青葉区片平 2
11)
株 東陽テクニカFirstorder Reversal Curve (FORC) Analysis and Its Application for Permanent Magnet Materials; S. Okamoto, T. Yomogita, K.
Miyazawa, N. Kikuchi, O. Kitakami, N. Watanabeand N. Suita(Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials,
Tohoku University, Sendai. Toyo Corp., Tokyo)
Keywords: FORC (firstorderreversal curve), permanent magnet, magnetization reversal
2017年 6 月27日受理[doi:10.2320/materia.56.533]

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan

に伸びる軸となる．

と，保磁力 Hc ならびにバイアス磁場 Hint は，それぞれ

Hc＝(H－Hr)/2
Hint＝(H＋Hr)/2(1)

一方， FORC 測定は，図 1( c )に示すように，正の飽和状
態から磁場を負方向に掃引して磁化曲線を測定する際に，そと定義できる．バイアス磁場は各 hysteron に作用する仮想の減磁途中の磁場 Hr で磁場掃引方向を反転させ，再び磁場的な相互作用場とみなすことができる．したがって， Hc とH を正の飽和に向けて掃引する．このようにして得られる

Hint に対する hysteron の分布関数 f ( H, Hr )を仮定すると，のが FORC であり，Hr を徐々に変えながらこのプロセスを(H, Hr)座標平面では図 1(b)に模式的に示す三角形の領域内順次行っていくことで，ヒステリシス曲線( major curve )ので表示される．なお，ここで式( 1 )の定義より， Hc 軸なら内側が FORC で埋まっていく．この場合，各 FORC 上の磁下方ならびに斜め 45 °上方
びに Hint 軸は，それぞれ斜め 45 °

化 M は( H, Hr )の関数となっていることが分かる．なお，
FORC の firstorder とは，major curve を 0 次曲線としていることに起因する．この磁場掃引プロセスは図 1 ( b )の( H,
Hr)座標平面では，hysteron 分布を仮定した三角形領域において，白矢印で示されるように Hr を順次変えながら H 軸方向に走査していることになる．つまり，この三角形領域内部の磁化情報 M(H, Hr)をくまなく取得していることになる．
ここで，FORC 分布 r(H, Hr)を以下のように定義する．

r(H, Hr)＝－&M 2&H r &H(2)

この r(H, Hr)の強度マップを(H, Hr)平面上に表したものがFORC diagram と呼ばれるものであり，図に幾つかの例を示す．なお， FORC diagram の具体的な作図法は，詳しい解説があるのでそちらを参考にして欲しい(20) ．また，
Harrison らが開発した FORCinel というフリーソフトも利用することができる(34)．
次に FORC 分布 r ( H, Hr )と hysteron 分布 f ( H, Hr )の関
図1

図2



(a) hysteron の模式図．(b) (H, Hr)座標平面上での hysteron 分布 f ( H, Hr )の模式図．( c ) FORCsの模式図．(d) FORC の傾き変化の模式図．

係を考える．まず話を単純化させるため，単一の hysteronに対して考えると，式( 2 )の定義より，この場合は r ( H,
Hr)∝d(H, Hr)とデルタ関数となる．したがって，単一 hys-( a )( c ) Preisach モデルに基づいて計算した FORC diagram ．( d )( f ) 双極子磁場 m0Hd ＝ 0.5 T を仮定してMoving Preisach モデルに基づいて計算した FORC diagram.

解説teron の集合である分布関数 f ( H, Hr )は r ( H, Hr )と一致す

もない．この FORC の傾き変化が物理的に意味するものはることが理解される．つまり， FORC diagram を測定する

不可逆磁化反転であり， FORC diagram は不可逆磁化反転ことで hysteron 分布 f ( H, Hr )が得られることになる．図 2が(H, Hr)座標平面のどこで，どれくらいの強さで生じてい(a)～2(c)は f(H, Hr)として，Gauss 分布に従う適当な保磁るのかを表すもの，というのが式( 2 )の定義式に基づいた

力分散 sHc ならびに相互作用分散 sHint を仮定し，計算した理解である．本稿の冒頭で，「FORC 解析はバルク内部でのFORC diagram である．それぞれ sHc/sHint＞1, ＝1, ＜1 の場

磁化過程の可視化ツールである」と述べたのはこの意味であ合であり， Hc 軸に沿って伸びたパターンから Hint 軸に沿っる．以下では実際の永久磁石材料への適用事例を参考に，て伸びたパターンに形状が変化していることが確認できる．

FORC diagram と実際の磁化反転挙動の相関について議論

また， Hc 軸ならびに Hint 軸に沿った広がりが，最初に設定していきたい．

した sHc ならびに sHint に一致していることも確かめられる．
このことから， FORC diagram を解析することにより，磁.

永久磁石材料への FORC 解析適用事例

性材料の保磁力分散や相互作用分散が評価できるのではと期待される．しかしながら，ここで注意したいのは， FORC

図に例と して， 焼結 Nd Fe B 磁石 と Sm Co 磁石 のdiagram より保磁力分散や相互作用分散が評価できるのは，

FORCs ならびに FORC diagram を示す．電磁石を用いてい上述の説明の通り，磁性材料の磁化反転が hysteron 分布とるため，測定温度を高くして電磁石で飽和できる範囲で測定同様の分布関数に従う場合に限られ，現実にはこのような理を行っている(焼結 Nd Fe B 磁石 100 °C ， Sm Co 磁石

想的なケースは決して多くない．現に，実際の磁性材料の350 °C )．両者を比較すると，それぞれの FORC diagram パ

FORC diagram は 非 常 に 複 雑 な パ タ ー ン を と る こ と が 多

ターンは大きく異なっていることが分かる．特に焼結 Nd い(22)(24)(29)(32) ．また，負の r が高い頻度で現れることもFeB 磁石のそれは複数のスポットパターンで構成されてお知られているが(23)(24)(29)(32) ，これも hysteron 分布に基づり，不可逆磁化反転が多数の異なる磁場領域で断続的に生じいた単純な議論では理解できない．さらに，現実の磁性材料ていることが示される．一方， Sm Co 磁石は比較的広い領での相互作用場は双極子相互作用や交換結合に起因するもの

域にひろがったスポットパターンとなっており，不可逆磁化であり，対象とする磁化の周囲環境，つまり磁性体の磁化状反転が広い磁場範囲で連続的に起きていることが分かる．各態によって方向や大きさが変わる．したがって， Preisach

スポットと磁化曲線との対応を色付けした丸で囲んだ領域でモデルが仮定するような個々の hysteron が固有の相互作用表した．また特徴的な FORC 挙動を見やすくするため，減場を持つ，という状況は現実には殆ど存在し得ない．

磁始め，保磁力近傍，飽和点近くの各 FORC を青点線でト

Preisach モデルに平均場近似で磁化状態に応じた相互作用

レースした．

場を取り込むことは可能であり，これは Moving Preisach

焼結 Nd Fe B 磁石の FORC diagram で見られている比モデルと呼ばれる．平均場近似で双極子磁場 m0Hd＝0.5 T と較的強度の強いスポットは，高磁場側と低磁場側の r＞0 のして Moving Preisach モデルで計算した FORC diagram を
図 2(d)～2(f)に示す．sHc の小さい図 2(d)では Hc 軸と Hint
軸に沿った広がりがそれぞれ sHc，sHint＋Hd に一致したものが得られているが，それ以外の場合では， FORC diagramの広がりは sHc， sHint とは全く対応していないことは明らかである．相互作用場と FORC diagram パターンとの相関を理論的に研究する試みも多数なされており，相互作用と相関のある wishbone 型などと呼ばれる特徴的なパターンがある
ことも報告されている(35)(37) ．しかし，これらは相互作用場が良く制御された理想的なケースであり，かつ hysteron
分布に対応する磁化反転挙動を示すことが前提である．したがって，永久磁石材料において，これらの議論を適用するのは無理があるように思われる．
では， FORC diagram を永久磁石材料に適用する場合，得られる情報とは何であろうか．この問いに答えるには，式( 2 )の定 義式 に立 ち戻 って 考え る必 要が ある ．式 ( 2 )を

r＝&(&M/&H)/&Hr と書換えると，図 1(d)に模式的に示すよ
うに r は各 FORC の傾きの変化を表すものであることが分かる．したがって， Hr が減少するに従って，傾きが増加す
れば r ＞ 0 ，傾き変化がなければ r ＝ 0 ，傾きが減少すればr＜0 となり，実験において r＜0 が生じることは何の不思議

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan

図3( a )焼結 Nd Fe B 磁石ならびに( b ) Sm Co 磁石の FORCs と FORC diagram．

スポット A, C ならびにその中間に位置する r ＜ 0 のスポッ

すると，その磁壁は低い磁場で容易に動くことが出来る．こト D があり，このようなスポットパターンは，これまでにれが焼結 NdFeB 磁石で観測されたスポット C に対応する報告されている焼結 NdFeB 磁石においても確認されるこものと思われる．また，これら主粒子内に侵入した磁壁が抜とから(24)(29)(30)，焼結 NdFeB 磁石における特徴的なパタ

けて完全に飽和することで，磁化曲線の角形性が向上し，大ーンと言って良さそうである．また，r＜0 のスポット D のきな保磁力が発現することになり，これがスポット D, A に

上方に強度が弱く広がったスポット B があり，さらにスポ対応している．一方， Sm Co 磁石は磁壁ピニング型の磁化

ット C の上方にも強度の弱いスポット E が確認できる．こ反転挙動であることが知られており，非常に細かいピニング

れらスポットが生じている( H, Hr )を FORC 上で辿ることサイトが無数に分布している．したがって，スポット B でで，容易に FORC との対応が付けられる．まず，スポット

みられるように，なだらかな磁化反転が広い領域で生じるの

A からみていく．これは FORC ではまさに保磁力点付近にはこのためである．また強度の強いスポット A, C が Hc 軸対応している．ここで注意したいのは，このスポットはに近いところで生じていることも特徴として挙げられる．

m0Hr ＝－ 1.2 ～－ 1.4 T 付近にあり，これは飽和点近くまで

Hc 軸上では Hint ＝ 0 ，つまり式( 1 )より( H ＋ Hr )＝ 0 であHr を印加しないと保磁力が発現しないことを意味している．これは，減磁場 Hr での FORC において， Hr とほぼ同

る．次に減磁途中の Hr 領域で生じているスポット B, C にじ H で磁化反転が生じていることを意味する．

ついて見てみよう．スポット C に対応するのはゼロ磁場付

次に 2 種類の異なる焼結 Nd Fe B 磁石での FORC dia-

近の FORC で生じているキンクであり，この領域では非常

gram パターンを比較し，磁石特性との相関をみてみよう．

に弱い磁場で磁化反転が生じていることを表している．一図に FORCs ならびに FORC diagram の 100 °C から 300 °C方，スポット B では，スポット C とほぼ同じ Hr 領域で生じまでの挙動を示す． Sample A, B で示した 2 種類の磁石はているが，H 軸に対してより高磁場側であるため，各製造元の異なるものであるが，100°Cでの保磁力はそれぞれ

FORC の飽和領域に対応し，なだらかな磁化反転が生じて0.8 T と 0.7 T とほぼ同程度である．ただし，高温特性がわいることが分かる．次に r＜0 のスポット D については，磁ずかであるが SampleA の方が優れている．Major curve か化曲線の肩の部分に対応している． r ＜ 0 は Hr 減少に伴いら得られる情報はせいぜいこの程度であるが， FORC dia-

FORC の傾きが減少することに対応していることを思い出

gram を測定することで，両者の違いが明瞭に浮かび上がすと， Hr が飽和磁場に近づくにつれて，磁化曲線の肩が張る．なお図 3 で示した焼結 NdFeB 磁石の FORC diagram

り出してくる様子を反映している．

は，SampleA のものである．

以上，ここまでの挙動は焼結 NdFeB 磁石の磁化過程のSampleA では高磁場側スポットの強度が低磁場側のそれ特徴を非常に良く反映したものであり，十分に飽和させないに比べて強く，温度上昇とともに高磁場側のスポットが低磁と焼結 NdFeB 磁石では磁化曲線の角形性は悪く，保磁力場領域にシフトしながら次第に弱まっていく．一方， Sam-も低くなってしまう．またスポット E についても言及して

pleB では，低磁場スポットの強度が高磁場スポットのそれおく．これは磁化曲線では major curve 上でも確認できるゼよりも強いことが分かる．また低磁場スポットの位置が Hr

ロ磁場近傍の微小なキンクに対応している．これは一般には軸の原点に近づいており，減磁過程のより早い段階で低磁場

磁石表面のダメージ層であると言われている．問題は，このスポットに対応する磁化反転が起きていることが分かる．まダメージ層の影響がどの程度か，である． FORC diagram

た，SampleA でみられる高磁場スポットと低磁場スポット

においてスポットが観測されている，ということはこのダメの中間にある弱く広がったスポットが，SampleB ではほとージ層が不可逆磁化反転を引き起こしていることを表しておん ど確 認で きな い ．こ れは 図 3 の スポ ット B で 示 した 通り，磁石全体の磁化過程に多少なりとも影響を及ぼしている

り，減磁途中での FORC が飽和に近づいた領域に対応する可能性が示唆される．

ものであり，これがほとんど見られない，ということは図 3

次に Sm Co 磁石では，比較的強いスポットは A と C でのスポット C で示したゼロ磁場付近での磁化反転で，各あり，弱いスポット B が広い範囲にひろがっている．

FORC がほぼ飽和近くにまで磁化されてしまうことを意味

FORCs との対応をみるとスポット A, C は各 FORC の飽和している．また200°
Cでは低磁場スポットがより原点近くに点付近に対応していることが分かる．またスポット B は，

移動し，かつ高磁場スポットが弱まっている．

先にも述べた通り，なだらかな磁化反転が広い範囲で生じてこのように FORC diagram を測定することで，どの磁場いることに対応する．また弱いスポット D, E は，FORC 上

範囲でどのような磁化反転が生じ，それが温度上昇にともなでは殆ど認識できないものの，これらの磁場領域でわずかにって，どのように変化していくのか，などに関する情報が定不可逆磁化反転が生じていることを示している．

量的にかつ視覚的に得ることができる．これらの情報は，特焼結 Nd Fe B 磁石と Sm Co 磁石の FORC diagram パターンの違いは両者の磁化過程の違いを非常に良く反映したも性の異なる磁石を数多く比較することで，より詳細な磁化過程と磁気特性の関係が議論できるものと期待される．

のである．焼結 NdFeB 磁石は直径が数～数 10 mm の主相粒子が粒界相で分断された組織構造を有しており，各主相粒子はほぼ単結晶である．したがって，主相粒内に磁壁が侵入



解

説

図4

製造元の異なる 2 種類の焼結 Nd Fe B 磁石，( a ) Sample A ，( b ) Sample B ，の FORCs と FORC diagramの温度変化．

.

熱間加工 NdFe
B 磁石の FORC 解析

熱間加工 Nd FeB 磁石は，新規 Dy フリー高性能磁石として最近実用化されたものであり(38) ，その作製法の違いから焼結 Nd Fe B とは異なり，直径数 100 nm ，厚み数 10
nm の微細な平板粒子が緻密に配列した組織構造となっている(15)．平板の厚み方向が c軸となっており，試料全体の c
軸配向性も非常に高い．この試料に対して，秋屋らが開発した膨張拘束下での Nd Cu 共晶合金の粒界拡散を施すこと
で，残留磁化を大きく低減させることなく，保磁力を大幅に高めることができる(39) ．ここでは，熱間加工処理を施したままの試料と，膨張拘束下での NdCu 粒界拡散処理を施した試料の 2 種類で FORC 解析を実施し，磁化反転に関する考察を行った結果を紹介する．本稿では前者を HD，後者をGBD として表記する．

図に外形をロッド( 1 mm × 1 mm × 2 mm )と平板(3 mm

図5( a )ロッド形状ならびに( b )平板形状の熱間加工
Nd Fe B 磁 石 ( GBD 試 料 ) の FORCs と FORC
diagram．測定温度は150°
C．

× 3 mm × 0.3 mm )に加工した GBD 試料の 150°
C で測定した
FORCs ならびに FORC diagram を示す．c軸はそれぞれ，

ロッド試料の長軸，平板試料の厚み方向であり，反磁場係数

異なっており， Hc 軸上ならびに Hint 軸に対して対称なパタ

Nz はそれぞれ 0.17と0.93である． Nz の違いを反映して，ローンとなっている．これは図 2( d)に示した保磁力分散の小ッド試料に比べて平板試料の磁化曲線は傾きの大きい形状とさい場合の Moving Preisach モデルで計算される FORC di-

なっていることが分かる．ただし，両者の FORCs をみる

agram パターンに非常によく似ていることが分かる．実際と，焼結 NdFeB 磁石で観察されたようなゼロ磁場近傍でに，Hint 軸に沿った広がりは反磁場 NzMs にほぼ一致しておのキンクは見られておらず，各 FORC は major curve に接り，熱間加工 NdFeB 磁石の磁化過程が平均場近似の下でするまでは H 軸に沿ってほぼ真横に伸びている．それぞれPreisach モデルに良く対応するものであることが示唆されの FORC diagram も焼結 Nd Fe B 磁石のそれとは大きくる(40) ．本稿の冒頭で， Preisach モデルは，現実の磁性材料

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Materia Japan

の磁化過程に対応するような状況は殆どないと述べたが，熱際にわずかであるが保磁力の着磁場依存性が確認されてい間加工 NdFeB 磁石は，そのような状況が成立している非る．なお，ここで強調したいことは，この Hr 軸に沿った弱常に珍しいケースであると言える．

いライン状パターンはピラー形状にして Nz をできる限り小熱間加工 Nd Fe B 磁石の FORC diagram の詳細な解析の た め には ， 図 5 で 用 いた ロ ッ ド試 料 でも 反 磁 場が 大 き

さくすることで確認できたものであり，実際の測定に際してはこういった点も留意すべき事項である．

く，その FORC diagram パターンがほぼ反磁場でのみ形状

次 に 図  に HD 試 料 の FORCs と FORC diagram の 温 度が決まっている．したがって，さらに細長いピラー形状(0.5依存性を示す．焼結 NdFeB 磁石で見られたようなパター

mm × 0.5 mm × 3 mm )に試料を加工し， Nz ＝ 0.04 まで小さン形状の著しい温度変化は見られず， Hc 軸上の強いスポッ

くした．図にピラー形状に加工した HD 試料と GBD 試料

トパターンと Hr 軸に沿ったライン状パターンそのものは変の FORCs と FORC diagram を示す． Hc 軸上に強いスポッ

化せず，単調に Hc 軸上を低磁場側にシフトしていく．このトパターンがみられ，明らかに図 5 の FORC diagram と比挙動は GBD 試料でも同様であった．つまり，熱間加工 Nd較して，スポットサイズが小さくなっていることが確認できる． Hc 軸上のスポット位置は major curve の保磁力と一致しており，やはり Preisach モデルに対応する挙動であることが分かる．また，このスポットパターンに加えて， Hr 軸に沿って r ＜ 0 と r ＞ 0 が対になった弱いライン状パターンも確認できる． HD 試料と GBD 試料を比較すると，それぞれ保磁力は 1.1 T ならびに 2 T と大きく異なるものの， Hc
軸上の強いスポットパターンと Hr 軸に沿った弱いライン状
パターンは両方の試料で確認できる．この Hc 軸上の強いス
ポットパターンの広がりから保磁力分散を見積もると，HD
試料と GBD 試料で保磁力に対して約 2と非常に小さな値であることが分かった．この非常に小さな保磁力分散の値については，後ほど熱間加工 NdFeB 磁石の磁化反転機構と併せて考察する．次に Hr 軸に沿った弱いライン状パターンについては，これは Preisach モデルに対応させることは難
しく，焼結 NdFeB 磁石の場合と同様に式( 2 )に基づいて考察する必要がある． Hr 軸に対して Hr ＜－ Hc の領域でのみこのパターンが現われていることを考えると，飽和磁場に近い Hr 領域で，保磁力や角型性が Hr に対してわずかに増加していることを反映したパターンであることが分かる．実

図6



ピラー形状に加工した熱間加工 Nd Fe B 磁石，( a ) HD 試 料 ， ( b ) GBD 試 料 ， の FORCs とFORC diagram．

図7

熱 間加 工 Nd Fe B 磁 石， HD 試 料 ， の FORCsと FORC diagram の温度依存性．

図8

熱間加工 NdFeB 磁石の組織と磁壁の模式図．

解説

FeB 磁石では，保磁力が大きく異なる状況，つまり粒界拡の c 軸方向に伸びた広い磁壁形成は，上述のようにマクロ

散プロセスや異なる温度下などでも，その FORC diagram

な反磁場係数を変化させない磁区生成とも非常に良く対応すパターンそのものには変化はみられない．このことは，保磁るものである．

力が大きく異なっていても，その磁化反転過程自体はほぼ同じであることを意味する．

以上の磁区観察と FORC 解析に基づく考察より，熱間加
工 NdFeB 磁石の磁化過程は，まず c軸方向に広い磁壁がここまでの FORC 解析の結果に基づいて，熱間加工 Nd 

形成され，その磁壁移動により進行するものであることが示

FeB 磁石の磁化反転過程を考察してみよう．まず，平均場され，その結果としてピニング磁場分散が極めて狭くなるこ

近似によく従う FORC diagram パターンである点についてとが分かった．また，僅かではあるが保磁力の飽和磁場依存

考える．これは言い換えれば磁化状態によらずマクロな反磁性も確認できる．このような挙動は，磁区観察の詳細な考察

場係数が変化しない，と言える．つまり，内部反磁場などのからも同様の結論が得られるかもしれない．しかし，本稿の影響は熱間加工 NdFeB 磁石においては非常に小さいと考冒頭でも述べた通り，これらは試料表面や薄板状に加工した

えてよく，磁区もマクロな反磁場係数を変化させないような試料の情報であり，バルク内部での磁化過程に関する情報を形状で生成していることを示す．次に， FORC diagram が得ることは非常に難しい． FORC 解析は，このバルク内部

Preisach モデルによく対応する点について考えてみる．こでの磁化反転挙動に関する情報を非常に高感度に提供してくれまでに熱間加工 NdFeB 磁石の磁化過程評価は，磁気粘れるものである．むろん FORC 解析は万能ではなく，磁区性解析(41) や磁区観察(13)(15) などにより行われ，図に模式

観察，組織観察など他の分析手法と組み合わせて解析するこ的示すように，c軸に沿って形成される磁壁のピニングによとが重要であるが，非常に細かな磁化反転挙動の変化も敏感るものであることが分かっている．一見すると，磁壁ピニンに可視化できることも含めて，今後の永久磁石開発においてグは Preisach モデルで想定する磁化反転挙動とは全く異な

非常に重要なツールとなることを期待している．

るようにも思われるが，1 次元の磁壁ピニング系ではPreisach モデルとの対応が非常に良いことが理論的に示さ

.

ま

と

め

れ て い る(26) ． 熱 間 加 工 Nd Fe B 磁 石 の 磁 区 観 察 結 果 より，各磁壁は c 軸に沿って多数の粒子にまたがって形成さ

本稿では永久磁石材料に対する FORC 解析の適用についれており，そのピニングが ab粒界面で生じている状況を考て，基礎的な部分から実際の適用事例などを紹介した．永久

えれば，個々の磁壁は 1 次元磁壁ピニングモデルに近い振磁石材料以外でも FORC 解析は広く適用されており，用いる舞いを取っているとみなして良さそうである．ここまでのる材料やその分野によって， FORC 解析に求める内容は異考察より，熱間加工 Nd Fe B 磁石の Hc 軸上の強いスポッなり，必然的に解析や考察なども異なる．この点を十分に踏

トは磁壁ピニングによるものであり， Hr 軸に沿ったライン

まえて解析することが FORC 解析を有効に活用する上で重状パターンは保磁力の飽和特性を反映したものであることが要なことであろう．永久磁石材料への適用に際しては，分かった．またこの挙動自体は粒界拡散処理や温度など，保FORC 解析の定義に基づいて磁化曲線との対応を丹念に検磁力の値が大きく変わる状況でも変化しないことも分かっ討することにより，バルク内部での磁化反転挙動を定量的にた．では，保磁力分散，つまりピニング磁場分散が保磁力の議論することが可能となる．さらに磁区観察や構造解析結果

わずか数と非常に小さいことはどう考えれば良いのであろと併せて考察することで，得られる情報は飛躍的に増大すうか．ピニングが ab粒界面で生じている状況を考えれば，る．このようなバルク内部の磁化反転挙動の可視化ツールともっと大きなピニング磁場分散が生じる筈と考えるのが自然して，他に中性子を用いた小角散乱法( SANS )(43) もあり，である．これは粒子サイズに比べて非常に広い磁壁を考える

これらの分析手法も相補的に活用することで，今後，永久磁ことで理解できる．図 8 の模式図のように，各磁壁は多数

石内部の磁化挙動がより詳細に解明されることを期待する．

の粒子にまたがった状態で ab粒界面でピニングされている状況を考える．個々の粒子の ab粒界面がピニングサイトと本 稿 に 記 載 し た 成 果 の 一 部 は 物 質 ・ 材 料 研 究 機 構 H.

して振る舞うことを考えれば，各磁壁は膨大な数のピニング

SepehriAmin 博士，大久保忠勝博士，宝野和博博士ならびサイトを含んでいることになる．それぞれの磁壁のデピニン

株 秋屋貴博氏，日置敬子氏，服部に大同特殊鋼

グは，そこに含まれる最も弱いピニングサイトを起点として同研究によるものであり，文部科学省の委託事業である元素

篤氏との共生じると考えれば，ピニング磁場分散は各磁壁に含まれる最戦略プロジェクト＜拠点形成型＞ならびに物質・デバイス領も弱いピニングサイトの分布が反映される．したがって，各域共同研究拠点による支援の下で実施された．

磁壁に含まれるピニングサイト数が十分に多ければ，試料全体でみたピニングサイト分布の最も弱いピニングサイトがす文

献べての磁壁に含まれることになり，結果としてピニング磁場
分散が非常に狭くなる．同様の現象は垂直磁化ドットの反転
磁場分散でも観測されており，ドット径が大きくなるにつれて，反転磁場分散が狭くなることが報告されている(42) ．こま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan( 1 ) M. Sagawa. S. Fujimura. N. Togawa, H. Yamamoto and Y.
Matsuura: J. Appl. Phys., 55(1984), 20832087.
( 2 ) J. J. Croat, J. F. Herbst, R. W. Lee and F. E. Pinkerton: Appl.

Phys. Lett., 44(1984), 148149.
( 3 ) S. Sugimoto: J. Phys. D: Appl. Phys., 44(2011), 064001.
( 4 ) K. Hono and H. SepehriAmin: Scr. Mater., 67(2012), 530
535.
( 5 ) S. Hirosawa: J. Magn. Soc. Jpn., 39(2015), 8595.
( 6 ) H. Kronmuller: Phys. Status Solidi B, 144(1987), 385396.
( 7 ) R. Ramesh, G. Thomas and B. M. Ma: J. Appl. Phys., 64(1988), 6416
6423.
( 8 ) X. C. Kou, H. Kronmuller, D. Givord and M. F. Rossignol:
Phys. Rev. B, 50(1994), 38493860.
( 9 ) D. Givord, M. Rossignol and V. M. T. S. Barthem: J. Magn.
Magn. Mater., 258259(2003), 15.
(10) S. Bance, J. Fischbacher and T. Schrefl: J. Appl. Phys., 117(2015), 17A733.
(11) E. Zueco, W. Rave, R. Schafer, A. Hubert and L. Schultz: J.
Magn. Magn. Mater., 190(1998), 4247.
(12) J. Thielsch, H. Stopfel, U. Wolff, V. Neu, T. G. Woodcock, K.
G äuth, L. Schultz and O. Gutfleisch: J. Appl. Phys., 111(2012),
103901.
( 13 ) 日置敬子，森田敏之，服部 篤，入山恭彦電気製鋼， 86(2016), 8392.
(14) Y. Shinba, T. J. Konno, K. Ishikawa, K. Hiraga and M. Sagawa: J. Appl. Phys., 97(2005), 053504.
(15) J. Liu, H. SepehriAmin, T. Ohkubo, K. Hioki, A. Hattori, T.
Schrefl and K. Hono: Acta Mater., 61(2013), 53875399.
(16) J. D. Livingston: J. Appl. Phys., 57(1985), 41374139.
(17) M. Takezawa, T. Shimada, S. Kondo, S. Mimura, Y.
Morimoto, T. Hidaka and J. Yamasaki: J. Appl. Phys., 101(2007), 09K106.
(18) K. Ono, T. Araki, M. Yano, N. Miyamoto, T. Shoji, A. Kato, A.
Manabe, H. Nozaki, Y. Kaneko and J. Raabe: IEEE Trans.
Magn., 47(2011), 26722675.
(19) M. Suzuki, A. Yasui, Y. Kotani, N. Tsuji, T. Nakamura and S.
Hirosawa: Acta Mater., 106(2016), 155161.
(20) C. Pike, A. Roberts and K. Verosub: J. Appl. Phys., 85(1999),
66606667.
(21) N. Sakuma, T. Ohshima, T. Shoji, Y. Suzuki, R. Sato, A.
Wachi, A. Kato, Y. Kawai, A. Manabe and T. Teranishi: ACS
Nano, 5(2011), 28062814.
(22) J. E. Davies, O. Hellwig, E. E. Fullerton, G. Denbeaux, J. B.
Kortright and K. Liu: Phys. Rev. B, 70(2004), 224434.
(23) J. E. Davies, O. Hellwig, E. E. Fullerton, J. S. Jiang, S. D.
Bader, G. T. Zimanyi and K. Liu: Appl. Phys. Lett., 86(2005),
262503.
(24) J. Yin, H. Zhang, F. Hu, B. Shen and L. Q. Pan: J. Appl. Phys.,106(2009), 103901.
(25) V. Bonanni, Y. Fang, R. K. Dumas, C. Zha, S. Bonetti, J.
Nogu áes and J. Åkerman: Appl. Phys. Lett., 97(2010), 202501.
(26) C. R. Pike, A. P. Roberts, M. J. Dekkers and K. L. Verosub:
Phys. Earth Planet. Inter., 126(2001), 1125.
(27) C. Carvallo, A. R. Muxworthy and D. J. Dunlop: Phys. Earth
Planet. Inter., 154(2006), 308322.
(28) R. Egli, A. P. Chen, M. Winklhofer, K. P. Kodama and C. S.
Horng: Geochem. Geophys. Geosyst., 11(2010), Q01Z11.
(29) H. Chiriac, N. Lupu, L. Stoleriu, P. Postolache and A. Stancu:
J. Magn. Magn. Mater., 316(2007), 177180.
(30) C. Rong, Y. Zhang, M. J. Kramer and J. P. Liu: Phys. Lett. A,
375(2011), 13291332.

(31) T. Schrefl, T. Shoji, M. Winklhofer, H. Oezelt, M. Yano and G.
Zimanyi, J. Appl. Phys., 111(2012), 07A728.
(32) P. Chen, C. Yang, S. Chang, M. Lee, N. Tang, S. Yen and Y.
Tseng: J. Magn. Magn. Mater., 370(2014), 4553.
(33) I. D. Mayergoyz: IEEE Trans. Magn., MAG22(1986), 603
608.
(34) R. J. Harrison and J. M. Feinberg: Geochem. Geophys.
Geosyst., 9(2008), Q05016.
(35) A. Stancu, C. Pike, L. Stoleriu, P. Postolache and D. Cimpoesu:
J. Appl. Phys., 93(2003), 66206622.
(36) C. R. Pike, C. A. Ross, R. T. Scalettar and G. Zimanyi: Phys.
Rev. B, 71(2005), 134407.
(37) D. A. Gilbert, G. T. Zimanyi, R. K. Dumas, M. Winklhofer, A.
Gomez, N. Eibagi, J. L. Vicent and K. Liu: Sci. Rep., 4(2014),
4204.
(38) 灰塚 弘，服部 篤電気製鋼，82(2011), 8588.
(39) T. Akiya, J. Liu, H. SepehriAmin, T. Ohkubo, K. Hioki, A.
Hattori and K. Hon: Scr. Mater., 81(2014), 4851.
(40) T. Yomogita, S. Okamoto, N. Kikuchi, O. Kitakami, H.
SepehriAmin, T. Ohkubo, K. Hono, T. Akiy, K. Hioki and A.
Hattori: Proc. 24th Inter. Workshop on RareEarth and Future
Permanent Magnets and Their Applications (REPM 2016),
Darmstadt, Germany, (2016), 649653.
(41) S. Okamoto, R. Goto, N. Kikuchi, O. Kitakami, T. Akiya, H.
SepehriAmin, T. Ohkubo, K. Hono, K. Hioki and A. Hattori:
J. Appl. Phys., 118(2015), 223903.
(42) T. Thomson, G. Hu and B. D. Terris: Phys. Rev. Lett., 96(2006), 257204.
(43) M. Yano, K. Ono, M. Harada, A. Manabe, T. Shoji, A. Katoand J. Kohlbrecher: J. Appl. Phys., 115(2014), 17A730.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
岡本 聡
1997年 3 月 東北大学大学院工学研究科修士課程修了
1997年 4 月 東北大学 科学計測研究所 助手
2001年 4 月 東北大学 多元物質科学研究所 助手
2007年 4 月現職
専門分野磁性薄膜，磁気デバイス◎磁性薄膜の物性，ナノスケール磁気デバイスの磁化制御技術開発，永久磁
石材料の磁化反過程解析などを中心に研究を進めている．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

岡本

聡

蓬田貴裕

宮澤和則

北上

修

渡辺奈生巳

吹田尚久

菊池伸明

解

説

結晶配向性を有する多結晶体の弾性率から
単結晶弾性率を決定する方法の構築
多

根

正

和

もしくは放射光施設の利用がなされている．この手法は，主

.

は じ

め

に

に立方晶系単結晶の弾性率の推定に利用されており，結晶の対称性が低く独立な弾性スティフネスの数が多い他の結晶系

弾性特性は，構造材料，機能材料および生体材料においてに対する適用例は少ない．これらの点は手法の汎用性を考え最も基本的な力学特性である(1)(2)．特に，単結晶の弾性特性る上で重要である．最近では，ナノインデンテーション法，は，材料設計だけではなく，有限要素法等を用いたモデル計

結晶方位分布解析および有限要素解析を組み合わせることに算(3) や Phase field 法を用いた組織形成シミュレーション

よって，多結晶を構成している複数の結晶粒の荷重変位曲

等(4)の計算機シミュレーションおよびモデリングにおいても線を調べることにより，単結晶弾性率を推定する方法も提案必要とされる物性値である．さらに，単結晶の弾性特性はされている(9)．この方法も，立方晶系の単結晶に対して適用

X 線および中性子回折を用いて実施される，応力負荷時のされているが，他の結晶系には適用例がない．さらに，結晶格子ひずみ測定を用いた塑性変形の解析においても用いられ

粒毎の荷重変位曲線の測定が必要であるため，ナノスケーている(5)．

ルの結晶で構成された多結晶体への適用は不向きである．ここのように単結晶の弾性特性は材料科学において極めて重のことも，手法の汎用性を考える上で重要である．先に述べ要な物理特性であるにもかかわらず，多くの材料種においてた 2 つの手法は，応力負荷(変形)時の結晶粒内のひずみを明らかとなっていない．その理由として，単結晶育成が困難

直接的に測定することによって単結晶弾性率を決定するといなことが挙げられる(単結晶の育成に要する実験的な労力もうアイデアに基づいている．

その一因であるだろう)．単結晶弾性率の測定に，一般的な著者は，これまでの研究において，従来法とは異なる単結測定法である超音波パルスエコー法や超音波共鳴法を用いる

晶弾性率の決定手法として，結晶配向性を有する多結晶体の場合，通常は数 mm 角程度の単結晶試料が必要である(6)(7)．

巨視的(平均的な)弾性率の測定と多結晶を構成している結晶

しかし，多くの材料種においてそのような単結晶を育成する

粒の結晶配向分布の解析により，単結晶弾性率を決定するとことは困難である．例えば，Mg 合金においては，単結晶育いう新規な手法を提案している．この方法は，多結晶体の巨成の困難さのため，多くの組成や結晶相において単結晶弾性

視的な弾性特性(応力ひずみ関係)から，それを構成してい率が明らかにされていない．

る単結晶の弾性特性を求めるため，結晶の粒内ひずみ測定を単結晶育成の困難さを回避するため，微細結晶で構成されベースとした従来法とは異なるアイデアに基づいている．新た多結晶試料を利用して，単結晶の弾性率を求めるためのい規に提案した手法は，多結晶の弾性率から単結晶弾性率を解

くつかの手法がこれまでに提案されている．最もよく知られ析する方法の違いに起因して， inverseている手法は， X 線，中性子線，および放射光施設を用い(iVRH)近似(10)および inverse

る方法である．この方法では，多結晶試料に対して応力負荷と名付けられている．これまでに，これらの手法を用いて，を行い，構成している結晶粒の複数の結晶面の格子ひずみを単結晶育成が困難なため単結晶弾性率が決定されていなかっ

測定し，それを解析することによって，単結晶弾性率を決定た Mg Zn Y 合金の長周期積層型規則( LPSO )相(10)(12) ，純する(8)．そのため，精度の良い測定を行うために，中性子線

Ti の v 相(13)および AZ31Mg 合金(11)の単結晶の弾性特性をVoigt Reuss Hill

Selfconsistent(iSC)近似(11)大阪大学産業科学研究所准教授(〒567
0047 茨木市美穂ヶ丘 81)
Extraction of Singlecrystalline Elastic Constants from Polycrystalline Samples with Crystallographic Texture; Masakazu Tane (TheInstitute of Scientific and Industrial Research, Osaka University, Ibaraki)
Keywords: elastic properties, single crystal, crystallographic texture, micromechanics, polycrystal
2017年 6 月23日受理[doi:10.2320/materia.56.541]

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan明らかにしてきた．本稿では，考案した iVRH 近似および組織等によって巨視的に六方晶の弾性対称性を有する多結晶

iSC 近似について紹介する．

の弾性スティフネスから，単結晶の弾性スティフネスを決定する場合について考える．この場合，式( 1 )の多結晶の弾

.

(V )
性スティフネス C pc
は次式で与えられる(11)．
ijkl

inverse Voigt
Reuss
Hill 近似

p

f

2
(V)
(V)
(a)C fibC pc
f′i jkl ＝i jkl (a) sin a da

多結晶体の弾性率から単結晶弾性率を決定するための手法(3)0である iVRH 近似を説明するにあたり，まず初めに，単結

ここで， f ′( a )は軸対称の繊維状集合組織( fiber texture )に晶弾性率から多結晶弾性率を推定する方法について説明す

おける結晶配向分布であり，る．単結晶の全ての独立な弾性スティフネスの成分が既知で

(a)＝
f′

あれば，それらの値と多結晶体を構成する結晶の配向分布の

2p

2p

0

0

ff

1
4p 2

f( a , b , q ) d q d b(4)

情報から，多結晶体の巨視的な弾性スティフネスを計算する(V)で与えられる． C fib
i jkl ( a )は，単一のオイラー角 a を有する

ことができる．この計算のための最も簡便な手法は Voigt 結晶粒で構成され，巨視的に六方晶系の弾性対称性を示す多ReussHill(VRH)近似である．iVRH 近似は VRH 近似をベ結晶の弾性スティフネスである．

ースとして構築された手法であり，VRH 近似とは逆に多結

(V)
(a)＝
C fib
ijkl

晶体の弾性スティフネスから単結晶の弾性スティフネスを推

2p

2p

0

0

ff

1
4p 2

′
C sc
i jkl(a, b, q)dqdb(5)

単 一の オ イラ ー角 a を有 する 多 結晶 の弾 性 ステ ィフ ネ ス

定することができる．
次に，iVRH 近似のベースとなる Voigt 近似の詳細につい

(V)
sc
C fib
i jkl ( a )に注目した場合，式( 5 )は立方晶系単結晶の C i jklて説明する．応力負荷により，多結晶体を構成する結晶粒に

(V)
sc
sc
sc T
sc
と C fib
i jkl ( a )の行列表記からなる c ＝( c 11, c 12, c 44 ) および

均一なひずみが発生すると仮定すると，多結晶体の巨視的な

(V)
( V)
(V)
( V)
(V) T
) を用いて次式でc fib(V) ＝( c fib, c fib, c fib, c fib, c fib
11
33
12
13
44

( V)
は，単結晶の弾性スティ
弾性スティフネステンソル C pc
i jkl

表される．
c fib(V)＝MV(a)c sc

フネスと結晶配向分布 f( a, b, q)を用いて，次式で与えられる(14)(16)
(V)
C pc
i jkl ＝

(6)

ここで，MV(a)は，a を変数とする 5×3 行列である(11)．
p

2p

2p

0

0

0

f
ff

1
8p 2

′
f(a, b, q)C sc
i jkl(a, b, q) sin a dadbdq

配向角 a に分布が存在する場合，多結晶の弾性スティフ
ネス c pc(V) は次式で与えられる．
c pc(V)＝MVc sc(1)′
ここで，C scと単結晶の座標系
i jkl( a, b, q)は結晶粒の座標系 x′

(7)

f

M V＝

x との間のオイラー角 a, b および q により，単結晶の弾性

スティフネス C sc
i jkl を結晶粒の座標系に座標変換した結晶粒p2(a) sin a da
M V( a) f ′(8)0

ここで，式( 7 )は式( 3 )に対応している．

(単結晶)の弾性スティフネスである．オイラー角の N 極は

iVoigt 近似では，単結晶の弾性スティフネス c sc を未知数

多結晶座標の x3 軸方向である．式( 1 )における結晶配向分(V)として計算される多結晶の弾性スティフネス c pcと多結晶ij

布 f(a, b, q)には次式が成立する．

(meas) との差の弾性スティフネスの実験値 c pc
ij

2p

2p

p

fff

1
8p 2

f(a, b, q) sin a dadqdb＝1

0

0

(2)

0

(V )
式( 1 )は多結晶の弾性スティフネス C pcが単結晶の弾性i jkl
スティフネス C scの線形結合で表されることを意味する．
i jkl

inverse Voigt(iVoigt)近似は，多結晶の弾性スティフネス(meas)と結晶配向分布 f(a, b, q)が既知である場合(実測さ
C pc
i jkl

(V)
( V)
(V)
)＝
Fsc(c sc, c sc, c sc111244∑

i j＝11,22,…,66(V)(meas) 2
－c pc
c pc
ij
ij

{ c

pc(meas)ij}(9)を最小化する c sc を決定する．ここで，総和(summation)は斜方晶系弾性体の 9 個の独立な弾性スティフネスに適用される．

れている場合)，式( 1 )に基づいて未知数である単結晶の弾

Reuss 近似では，六方晶系の弾性対称性を有する多結晶の性スティフネス C sc
i jkl を決定する方法である．この方法で弾性コンプライアンス s pc(R) は，立方晶系の弾性コンプライ(V)は，多結晶の弾性スティフネス C pc
が，多結晶の弾性ス
i jkl

(R)
アンス s sc(R)(＝s sc)を用いて次式で与えられる(17)．
ij(meas)
ティフネスの実験値 C pcと一致するように未知数であi jkl
る単結晶の弾性スティフネス C sc
i jkl を決定する．多結晶と単結晶が共に六方晶系の弾性対称性を示す場合，すなわち，多s pc(R)＝MRs sc(R)
p
2

f

M R＝

(a) sin a da
M R( a ) f ′

(10)
(11)

0

(V)
と単結晶の弾性スティフネ
結晶の弾性スティフネス C pc
i jkl

ここで，MR は a を変数とする 5×3 行列である(11)．inversepc(V)ス C sci jkl の独立な成分の数が等しい場合，式( 1 )に C i jkl ＝(meas)
を代入することによって得られる連立方程式を解く
Cpc
i jkl
(10)(12)．一方，多結ことにより，C sc
i jkl を求めることができる

Reuss ( iReuss ) 近 似 で は ， iVoigt 近 似 の 場 合 と 同 様 に ，晶の独立な弾性スティフネスの数が単結晶の弾性スティフネ(meas)との差が最小となるように，立方晶系単結晶の弾性c pcij

スの数よりも大きい場合，単結晶の弾性スティフネスは以下(R)(R) －1(＝{s sc} )を決定する．
スティフネス c scij
ijに示すような逆問題を解くことによって決定される．
一例として，立方晶系の単結晶によって構成され，柱状晶Reuss 近 似 に よ っ て 得 ら れ る 多 結 晶 の 弾 性 ス テ ィ フ ネ ス(R )(R) －1(＝{ s pc
} )と多結晶の弾性スティフネスの実験値
c pc
ij
ij

VRH 近似に おいて は，多 結晶 の弾性 率は Voigt 近似 とReuss 近似の平均値によって与えられる(14) ． iVRH 近似に最近の研究お い て も ， 単 結 晶 の 弾 性 ス テ ィ フ ネ ス は iVoigt 近 似 とられていることから，その弾性異方性が単結晶弾性率の決定

iReuss 近似の平均値で与えられる(11)．

精度に及ぼす影響についても考察する．

( H)
＝
c sc
ij

(V)
(R)
＋c sc
c sc
ij
ij

2

(12)

図に iVRH および iSC 近似を適用する，一方向凝固によって作製された柱状晶組織を有する多結晶銅の光学顕微鏡
観察写真を示す．図 1(a)および(b)はそれぞれ，多結晶銅の.

inverse Self
consistent 近似

凝固方向に垂直および平行な断面の観察写真である．結晶粒は凝固方向に伸長しており，一方向凝固により柱状晶組織がまず，単結晶弾性率から多結晶弾性率を計算する方法であ形成されていることがわかる．また， X 線極点図を用いた

る Self consistent 近似を説明し，次に多結晶弾性率から単解析により，凝固方向に結晶の〈100〉が強く配向し，凝固方

結晶弾性率を決定するための iSC 近似について説明する．

向に垂直な方向への結晶配向はほぼランダムであるとが明ら

有効媒体近似(18) と Eshelby の介在物理論(19) に基づいたかとなった(11) ．このような集合組織を反映し，巨視的には

Selfconsistent 近似では，多結晶の弾性スティフネスの行列

おおよそ六方晶系の弾性対称性を有する多結晶銅試料の全て表記(c pc)は次式で与えられる(20)(22)．

の独立な弾性スティフネスを超音波共鳴法と電磁超音波共鳴〈A(i)〉－1
c pc＝〈c sc(i)A(i)〉(13)

法を組み合わせた手法(24)を用いて測定した．得られた弾性

ここで，A(i)は eš sc(i)＝A(i)eš pc で定義されるひずみ集中係数でスティフネスと X 線極点図の情報に基づき， iVRH およびある．eš pc は多結晶体の平均ひずみであり，eš sc(i) は結晶粒内

iSC 近似を用いて単結晶銅の弾性スティフネスを求めた(11)．

のひずみである．c sc(i) は単結晶の弾性スティフネス c sc をオ

図(a)に iSC 近似および iVRH 近似によって得られた単イラー角 a, b および q によって結晶粒の座標系に座標変換

結晶銅の弾性スティフネス c11 を示す． iSC 近似においてした結晶粒(単結晶)の弾性スティフネスである．Eshelby のは，多結晶内の銅結晶粒の形状を，アスペクト比 a3/a1 を 1,

等価介在物理論(19) により，ひずみ集中係数は次式で与えら2, 3, 5, 10 ，もしくは ∞ とする回転楕円体に近似した．プれる．

ロットおよびエラーバーはそれぞれ 11 個の測定値から得らA(i)＝[I＋S(i)(c pc)－1(c sc(i)－c pc]－1(14)

れた平均値と標準偏差を表す．比較として，単結晶銅試料を

ここで， I は単位行列であり， S(i) は多結晶の弾性スティフ

用いて直接的に得られた弾性スティフネスの文献値( Ref.

ネス c pc と結晶粒の形状に依存する Eshelby テンソル(16)(23)25 )と iVoigt 近似および iReuss 近似によって得られた弾性の行列表記である．〈X 〉は多結晶を構成する結晶粒の結晶配スティフネスを示す． iSC 近似によって得られた c11 は，ア

向分布 f(a, b, q)を考慮した行列 X の配向平均である．多結スペクト比 a3/a1 の増加に伴って増加し，文献値との差はア晶の弾性スティフネス c pc を得るためには， Self consistent

スペクト比∞を仮定した場合に最も小さい． c12 において計算によって式(13)および式(14)を満足する c pc を決定する．

も，図 2 ( b )に示すように，文献値( Ref. )と iSC 近似との差

Self consisitent 近似においては，多結晶内の結晶粒は楕

は a3/a1 の増加に伴って減少する．これは，図 1 に示す多結円体として近似され，多結晶の弾性スティフネスと等価な弾晶銅の結晶粒の形状に対応したアスペクト比において，最も性スティフネスを有する均質な媒体に埋め込まれる．このよ

精度良く弾性スティフネスを決定可能であることを意味す

うなモデルに対して，式( 14 )におけるひずみ集中係数 A(i)る．図 2( c )に示すように， c44 における文献値( Ref.)と iSCを計算することにより，結晶粒の結晶配向性，弾性異方性お近 似 と の 差 は a3 / a1 に 依 存 せ ず 非 常 に 小 さ い ． こ こ で ，よび形状を反映した結晶粒間の弾性相互作用を考慮すること

iVRH 近似に着目すると，図 2 ( a )( c )に示すように，全てができる．この点は，結晶粒間の弾性相互作用の影響を直接の弾性スティフネスの成分において iVRH 近似と文献値と的に考慮しない VRH 近似と比較して優れている．
iSC 近似においては，式(13)において計算された多結晶のpc(meas)
弾性スティフネス c pcとの差を最小化i j とその実験値 c i j

するように，単結晶の弾性スティフネス c sc を決定する．
iSC 近似および iVRH 近似を用いて，単結晶の弾性スティフネスを決定するためには，多結晶の独立な弾性スティフネスの数が単結晶の独立な弾性スティフネスの数と等しいか，それより大きい必要がある．

. inverse Voigt
Reuss
Hill および inverse self
consistent 近似の精度検証

柱状晶組織を有する多結晶銅

して，iVRH および iSC 近似の単結晶弾性率の決定精度を検一方向凝固法によって作製された多結晶銅の微細組織の光学顕微鏡観察写真凝固方向に(a)垂直および(b)平行な断面．(Reprinted from Ref. 11

証する．また，純銅は比較的強い弾性異方性を示すことが知with permission from Elsevier.)

単結晶弾性率が既知である純銅単結晶(立方晶系)を対象と

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan

図1




粒間に強い弾性相互作用が働く．このため，多結晶銅の弾性スティフネスは結晶粒の形状に影響を受け，結果的に，結晶粒のアスペクト比は単結晶の弾性スティフネスの決定に影響を与える．iSC 近似では，このような結晶粒の形状を反映した結晶粒間の弾性相互作用を考慮することができるが，iVRH
近似では，弾性相互作用は考慮されない．そのため，単結晶の弾性異方性を反映し，弾性不均質性の強い多結晶銅に対しては，iVRH 近似と比較して iSC 近似の方が有効である．


押出加工によって作製された純 Mg 多結晶

iVRH および iSC 近似を押出加工によって作製された純Mg 多結晶に適用する．ここで，純 Mg 多結晶においては，押出方向に垂直な方向に結晶の[ 0001 ]方位が配向し，巨視的に六方晶系の弾性対称性を示す．また，結晶粒を回転楕円体に近似した際のアスペクト比は 1.8程度であり，その長軸はランダムに配向している(11) ．純 Mg 単結晶は六方晶系の弾性対称性を示し，比較的弱い弾性異方性を示すという特徴を有しており，この弱い弾性異方性が単結晶弾性率決定に与図2

iSC 近似および iVRH 近似によって得られた単結晶銅の弾性スティフネス( a ) c11 ，( b ) c12 および(c) c44．iSC 近似では，多結晶内の銅結晶粒の形状を，アスペクト比 a3/a1 を 1, 2, 3, 5, 10 ，もしくは ∞ とする回転楕円体に近似した．比較として，単結晶銅試料を用いて直接的に測定された弾性スティフネスの文献値( Ref. 25 )と iVoigt
近似および iReuss 近似によって得られた弾性ス
ティフネスを図中に示す．( d ) iSC 近似と文献
値(25) の弾性スティフネスの差の二乗平均平方根( rms )値 および iVRH 近似と 文献 値の 差の rms
値．(Reprinted from Ref. 11 with permission from
Elsevier.)

える影響についても考察する．
iSC 近似および iVRH 近似によって得られた単結晶 Mg の

弾性スティフネス c11 を図( a )に示す．比較として，単結晶 Mg 試料を用いて直接的に測定された弾性スティフネスの文献値(Ref. 27)と iVoigt 近似および iReuss 近似によって得られた弾性スティフネスを図中に示す．iSC 近似によって得られた c11 は，アスペクト比 a3 / a1 にほとんど依存せず，全てのアスペクト比において文献値と非常に良く一致する．
このことは，図 3(b)に示すように，c66 においても同様であり，アスペクト比の考慮は単結晶弾性率にほとんど影響を与えない．また，iVRH 近似に着目すると，図 3(a)および(b)に示すように，2 つの弾性スティフネスの成分において
iVRH 近似と文献値との差も非常に小さい．

の差は，iSC 近似と文献値との差よりも大きい．これは，単iSC 近似および iVRH 近似によって得られた単結晶 Mg の結晶銅の弾性スティフネスの決定において，iVRH 近似より

弾性スティフネスと文献値(27)との差の rms 値を図 3(c)に示

も iSC 近似の方が優れていることを意味する．図 2 ( d )にす． iSC 近似における rms 値は，アスペクト比にほとんど

iSC 近似および iVRH 近似により得られた単結晶銅の弾性ス依存せず， iVRH 近似の rms 値とほぼ同様である．両近似

ティフネスと文献値(25) との差の二乗平均平方根( rms )値を法の rms 値は 1程度であり，高い精度で単結晶弾性率を決示す． iSC 近似における rms 値は，アスペクト比の増加に定可能であることがわかる．このように，単結晶 Mg の場

伴って減少し，すべてのアスペクト比において iVRH 近似

合 に お い て は ， 多 結 晶 銅 の 場 合 と は 異 な り ， iSC 近 似 との rms 値よりも小さい．これも iSC 近似の優位性を示す結

iVRH 近似の間に単結晶弾性率の決定精度に大きな差はない．

果である．また， iSC 近似において，アスペクト比∞での純 Mg 単結晶の弾性スティフネスの決定において，iSC 近

rms 値は 1程度であり，非常に高い精度で単結晶弾性率を似と iVRH 近似との差が小さいことに対して，多結晶 Mg

決定可能であることがわかる．

の弾性不均質性に着目して考察する．図 3(a)および(b)に示

ここで，iSC 近似の優位性について，単結晶の弾性異方性

す よ う に ， 単 結 晶 銅 の 場 合 と は 異 な り ， iVoigt 近 似 とを反映した多結晶内の弾性不均質性に着目して考察する．多iReuss 近似によって計算される ci j の値の差は，極めて小さ

結晶内の弾性不均質性を評価するにあたり， iVoigt 近似とい．これは，多結晶銅と比較して，単結晶の弾性異方性に起iReuss 近似との差に着目する．図 2 ( a )( c )に示すように因した多結晶 Mg 内の弾性不均質性が極めて小さいことを

iVoigt 近 似 と iReuss 近 似 に よ っ て 計 算さ れ る cij の 値 の 差意味している．この弾性的な均質性により，結晶粒間の弾性は，大きい．Voigt 近似と Reuss 近似との間の差は，多結晶相互作用が小さい．このため，iSC 近似において，結晶粒の体内の弾性不均質性の増加に伴って増加する(26)ことから，アスペクト比は単結晶の弾性率の決定に影響を与えない．こiVoigt 近似と iReuss 近似との差は多結晶銅中の弾性不均質性のように，単結晶の弾性異方性が弱く，多結晶の弾性不均質が強いことを意味している．この弾性不均質性により，結晶性が小さい多結晶においては，iSC 近似よりも計算が簡便な



最近の研究

Hill 近似もしくは inverse Self consistent 近似を適用することにより，これまでに解明されていなかった単結晶の弾性特性の解明が可能である．これらの手法と，著者によって考案された弾性率が異なる相で構成された 2 相材料や複合材料
等の巨視的な弾性率を精度良く計算可能な Effectivemean
field 理論(28)を組み合わせることにより，様々な微細組織や構造を反映した材料の弾性特性に対する理解を深めていくことが可能であると考えている．

文

図3

iSC 近似および iVRH 近似によって得られた単結晶 Mg の弾性スティフネス( a ) c11 および( b )c66．iSC 近似では，多結晶内の Mg 結晶粒の形状
を，アスペクト比 a3/a1 を 1, 2, 3, 5, 10 ，もしくは∞とする回転楕円体に近似した．比較として，単結晶 Mg 試料を用いて直接的に測定された弾性スティフネスの文献値( Ref. 27 )と iVoigt
近似および iReuss 近似によって得られた弾性ス
ティフネスを図中に示す．プロットおよびエラーバーはそれぞれ 4 個の測定値から得られた平均値と標準偏差を表す．(c) iSC 近似と文献値(27)の弾性スティフネスの差の rms 値および iVRH
近似と文献値の差の rms 値．(Reprinted from Ref.
11 with permission from Elsevier.)

iVRH 近似を用いても，非常に高い精度で単結晶弾性率を決定することが可能である．

. ま

と

め

本稿では，単結晶弾性率の決定手法として考案した
inverse Voigt Reuss Hill 近 似 お よ び inverse Self consistent 近似の詳細と単結晶弾性率の決定精度について紹介した．これらの方法は，実際に単結晶の育成が困難な MgZn
Y 合 金 の LPSO 相(10)(12) ， 純 Ti の v 相(13) お よ び AZ31Mg

献( 1 ) D. Banerjee and J. C. Williams: Acta Mater., 61(2013), 844
879.
( 2 ) W. H. Wang: Prog. Mater. Sci., 57(2012), 487656.
( 3 ) F. Roters, P. Eisenlohr, L. Hantcherli, D. D. Tjahjanto, T. R.
Bieler and D. Raabe: Acta Mater., 58(2010), 11521211.
( 4 ) S. Y. Hu and L. Q. Chen: Acta Mater., 49(2001), 18791890.
( 5 ) C. A. Calhoun, E. Garlea, R. P. Mulay, T. A. Sisneros and S. R.
Agnew: Acta Mater., 85(2015), 168179.
( 6 ) 田中克志，小岩昌宏まてりあ，36 (1997), 254259.
( 7 ) P. Sedl áak, H. Seiner, M. Landa, V. Nov áak, P. ½Sittner and L.
Ma ãnosa: Acta Mater., 53(2005), 36433661.
( 8 ) S. Matthies, H. G. Priesmeyer and M. R. Daymond: J. Appl.
Crystallogr., 34(2001), 585601.
( 9 ) D. K. Patel, H. F. AlHarbi and S. R. Kalidindi: Acta Mater.,
79(2014), 108116.
(10) M. Tane, Y. Nagai, H. Kimizuka, K. Hagihara and Y.
Kawamura: Acta Mater., 61(2013), 63386351.
(11) M. Tane, K. Yamori, T. Sekino and T. Mayama: Acta Mater.,
122(2017), 236251.
(12) M. Tane, H. Kimizuka, K. Hagihara, S. Suzuki, T. Mayama, T.
Sekino and Y. Nagai: Acta Mater., 96(2015), 170188.
(13) M. Tane, Y. Okuda, Y. Todaka, H. Ogi and A. Nagakubo: Acta
Mater., 61(2013), 75437554.
(14) R. Hill: Proc. Phys. Soc. London B, 65(1952), 349
354.
(15) W. Voigt: Ann. Phys., 274(1889), 573587.
(16) T. Mura: Micromechanics of defects in solids, second reviseded, Martinus Nijhoff, The Hague, (1987).
(17) A. Reuss: Angew. Math. Mech., 9(1929), 49
58.
(18) D. A. G. Bruggeman: Ann. Phys., (Leipzig) 24(1935), 636
664.
(19) J. D. Eshelby: Proc. Roy. Soc. London A, 241(1957), 376396.
(20) L. J. Walpole: J. Mech. Phys. Solids, 17(1969), 235251.
(21) G. Kneer: Phys. Status Solidi (b), 9(1965), 825838.
(22) E. Kr äoner: Z. Physik, 151(1958), 504518.
(23) N. Kinoshita and T. Mura: Phys. Status Solidi A, 5(1971),
759768.
(24) T. Ichitsubo, M. Tane, H. Ogi, M. Hirao, T. Ikeda and H.
Nakajima: Acta Mater., 50(2002), 41054115.
(25) R. F. S. Hearmon: Adv. Phys., 5(1956), 323382.
(26) S. I. Ranganathan and M. OstojaStarzewski: Phys. Rev. Lett.,
101(2008), 055504.
(27) S. Eros and C. S. Smith: Acta Metall., 9(1961), 1422.
(28) M. Tane and T. Ichitsubo: Appl. Phys. Lett., 85(2004), 197
199.

合金(11)に適用され，単結晶の弾性特性を明らかにしてきた．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

Mg Zn Y 合 金 の LPSO 相 に お い て は ， inverse Voigt 

2004 年 3 月

大阪大学大学院 基礎工学研究科 博士課程修了
2004年 4 月 大阪大学 産業科学研究所 助手(助教)2010年 4 月 ―現職
専門分野弾性論，マイクロメカニックス，力学特性◎材料の弾性特性を中心とした力学特性の研究に従事．

Reuss Hill 近似を用いて，低温での単結晶弾性率の温度依

存性を明らかにすることで，その弾性特性の支配因子が詳細に明らかになっている．このように，単結晶育成が困難な材★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

料においても一方向凝固，押出および圧延加工等の各種プロセスによって結晶配向性を有する多結晶材料が作製できる場

多根正和

合は多い．そのような材料に対して，inverse VoigtReuss

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japanマグネシウムケイ化物の結晶構造と熱電性能
林

慶 窪

内

将

隆

ック係数 S ( V / K )，電気伝導率 s ( S / m )，熱伝導率 k ( W /

.

は じ

め

に

mK)および絶対温度 T(K)を用いて，zT＝S 2sT/k と表される．特に S 2s の部分を出力因子 PF と呼ぶ． zT が高いほど
今日，我々は大量のエネルギーを消費することで，日々の変換効率が高くなる．従来，加熱源温度 600 K，冷却源温度

生活を送っている．特に電気エネルギーに対する依存は大き300 K のときに熱電変換効率が 10 程度となる zT ＝ 1 が実く，多くの人々にとって電気が使えなくなると，経済活動は

用 化 の 目 安 と さ れ て い た が ， 近 年 の zT の 著 し い 向 上 か

停止し，日常生活は成り立たないであろう．そこで，我々はら(1)(4)，現在は zT＝2 を目標とする傾向にある．

化石燃料，原子力，水力，太陽光といった様々な方法で電気熱電材料として，我々が注目しているのが Mg2Si 系半導エネルギーを生み出している．しかし，我々が有効に利用で体である． Mg2Si 系半導体は毒性が低い，主な原料である

きているエネルギーは 30 程度で，残りの 70 近くの莫大Mg と Si は地殻に大量に存在するため安価であるといったなエネルギーは，排熱として捨てられている．この無駄に捨メリットを有する． Mg2Si の結晶構造は立方晶系空間群のてられている未使用の排熱を，有用な電気エネルギーに変換

逆蛍石構造(格子定数 a ＝ 0.6351 nm )であり，エネルギーギする方法として，熱電発電が注目されている．

ャ ッ プ Eg ＝ 0.7 eV の 間 接 遷 移 型 narrow gap 半 導 体 で あ

熱電発電はゼーベック効果を利用して，熱を電気に変換する(5)(6) ． Si 原子が 4a ( 0 0 0 )サイトを， Mg 原子が 8c ( 1 / 4

る方法である．ゼーベック効果とは，2 種類の異なる物質の1/4 1/4)サイトをそれぞれ占有している(図)．Mg2Si は熱両端を接合し，その接点に温度差をつけることで起電力が生電材料として古くから研究されているが，電気伝導率が低じる現象である．熱電発電は有毒ガスを発生しないクリーン

く，熱伝導率が高いため，それ自体の zT は高くない．そこ

な発電方法であり，駆動部がないためメンテナンスフリーでで， Mg2Si に Sb や Bi をドープして電気伝導率を増大した

長期間使用できるといった利点がある．また，温度勾配さえあれば規模にかかわらず発電するので，火力発電所やゴミ焼却所など大規模なものだけでなく，自動車や一般家庭などの小規模なものにも利用できる． 2015 年に国連が定めた持続可能な開発目標(SDGs)の一つに「すべての人々に手ごろに信頼でき，持続可能かつ近代的なエネルギーへのアクセスを確保する」とあるように，これらの排熱を利用した「サーマルリサイクル」は，持続可能な社会を実現するための喫緊の課題である．
図は p 型熱電発電モジュールを用いた熱電発電の模式図である．p 型半導体と n 型半導体を p 型に接続し，接合部の一端を加熱，もう一端を冷却することでそれぞれの電気伝導キャリアが拡散し，電流が流れる仕組みである．熱電材料の性能は，無次元性能指数 zT で評価される． zT はゼーベ

図1

p 型熱電発電モジュールを用いた熱電発電の模式図．

東北大学大学院工学研究科応用物理学専攻准教授(〒980
8579 仙台市青葉区荒巻字青葉 6605)
産業技術総合研究所無機機能材料研究部門研究員
Crystal Structure and Thermoelectric Properties of Magnesium Silicide; Kei Hayashi, Masataka Kubouchi(Department of Applied
Physics, Graduate School of Engineering, Tohoku University, Sendai. Inorganic Functional Materials Research Institute, Advanced
Industrial Science and Technology, Ikeda)
Keywords: magnesium silicide, interstitial site, singlecrystal Xray diffraction, thermoelectric properties, electronic structure calculation2017年 6 月26日受理[doi:10.2320/materia.56.546]



最近の研究

り， Si サイトを原子半径が大きい Ge や Sn で部分置換して以上で述べてきたように， Mg2Si 系半導体には格子間サ

熱 伝 導 率 を 低 減 し た り し て ， zT の 向 上 が 行 わ れ て き

イト欠陥の Mgi が存在しうることを示す計算結果や間接的た(7)(11) ． 現 在 の 最 高 の 熱 電 性 能 は n 型 で zT ＝ 1.63 ( 600

な実験結果が報告されているが，その量を定量的に評価したK )に達しており(12)，実用化が期待されている．一方， p 型

研究はない． Mg2Si1－xSnx 三元系では， Sn 組成 x と伝導型の熱電性能は zT＝0.7 (673 K)に過ぎず(13)，n 型と比べるとの関係に基づいて， n 型では 0.4  x  0.6 の組成， p 型では低い．その原因として， Mg2Si の結晶構造に存在する点欠0.5 x  0.7 の組成の試料で熱電性能の向上が試みられてい陥が挙げられる．

るが(7)(11)(18)(24) ， n 型， p 型のいずれにおいても Mgi が熱Mg2Si の点欠陥については，形成エネルギー(点欠陥が生電性能の良し悪しを決めていることは想像に難くない．そこじるために必要なエネルギー)の観点から議論されている．

で，本研究では， Mg2Si に本当に Mgi が存在するのか実験

Kato ら(14)は，第一原理計算によって Mg2Si の単位格子の 2的に明らかにすることにした．以下では，Mg を過剰に仕込

倍周期のスーパーセル(Mg64Si32)の中に点欠陥が生じるときん で 作 製 し た Mg2Si の Mgi 量 を 定 量 評 価 し た 結 果 を 述の形成エネルギーを計算し，格子間サイト 4b(1/2 1/2 1/2)

べ(25) ，さらに格子間サイト欠陥を制御することで熱電性能に若干量の Mg が存在する格子間サイト欠陥(Mgi)が最も起を向上できる(26)ことを示す．

こりやすいことを報告した．また， Imai ら(15)は， Mg と Siの divacancy と trivacancy を考慮しても Mgi が生じる可能

. Mg2＋zSi の作製および点欠陥の定量的評価

性が最も高いと述べている．格子間サイトに Mg が侵入す
るとイオン化して電子を放出することから( Mg → Mgi2＋ ＋

まず， Mg と Si の単体から Mg2＋zSi 多結晶試料を合成し2e－ )， Mgi はドナー型の欠陥である． Mg2Si 系半導体で nて， Mg の仕込み組成と Mgi 量の相関を明らかにすること

型より p 型の熱電性能が低いのは， Mgi によって放出されを試みた．試料の酸化を防ぐため，グローブボックス内でた電子キャリアが p 型ドーピングを阻害しているためと予

Mg 粉末(3N, 180 mm)と Si 粉末(4N, 45 mm)を(2＋z)1 の想される．
前述した高性能の n 型，p 型熱電性能は Mg2Si1－xSnx 三元系で達成されていることから，Mg2Si1－xSnx 三元系の伝導型をみてみよう．図は，磯田ら(16) が調査した Mg2Si1－xSnx
三元系の Sn 組成 x と Seebeck 係数の関係である．x0.7 の範囲では Seebeck 係数が負( n 型)であるのに対し， x ＞ 0.7の範囲では x ＝ 1.0 ( Mg2Sn )を除いて正( p 型)になっている．図に第一原理計算による Mg2Si1－xSnx 三元系( x ＝ 0.2
および x ＝ 0.8 )の電子エネルギーバンド構造を示す(17) ． Sn
組成 x が増加すると，X 点において伝導帯の下端がフェルミ
準位 EF に近づくことがわかる．しかし，この振る舞いは，
Sn 組成 x が増加するとむしろ n 型に遷移することを予想させるものであり，なぜ p 型に遷移するのか明らかになっていない．考えられる可能性のひとつは，Mg2Si1－xSnx 三元系にも Mgi が存在し，その量が Sn 組成 x によって変化するこ

図3

Mg2Si1－xSix 三元系の組成 x と室温におけるゼーベック係数の関係(16)．

図4

Mg2Si1－xSix 三元系( x ＝ 0.2, 0.8 )の電子エネルギーバンド構造(17).

とである． Sn 組成 x の増加にともなって Mgi 量が減少していくと仮定すると，p 型に遷移することを説明することができる．

図2

Mg2Si の結晶構造．

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japanモル比で秤量し， 10 分間混合した．混合粉末をグローブボと格子間サイトの Mgi が存在する Mg2Si の 2 つである．図ックス内でカーボンダイに詰めたのち，温度 1123 K，圧力にこれらの構造モデルで解析したときの R 値を示す．

30 MPa ， 保 持 時 間 10 分 の 条 件 で SPS 焼 結 ( Spark Plasma

R 値は構造モデルから予測される回折強度と測定結果とのSintering，放電プラズマ焼結)を行った．図に SPS 焼結後一致の度合いを表す指標であり，低いほど構造モデルが妥当の Mg2＋zSi 試料の粉末 XRD ( X ray diffraction ， X 線回折)であることを意味する．すべての試料において，( a )から

パターンおよび Mg2Si のシミュレーションパターンをまと(b)に構造モデルを変更すると R 値が減少した．このことかめる．すべての試料において Mg2Si が主相であり， Mg をら， Mgi が存在すると仮定した(b)の構造モデルが妥当であ

過剰に仕込んだ z ＝ 0.5 試料においても，粉末 XRD パター

り， Mg2＋zSi には Mgi が存在していることが示唆された．

ンには Mg などの第二相は確認されなかったが，走査型電Mg2＋zSi の結晶構造解析結果を表にまとめる．Mgi の占有

子顕微鏡を用いて微細組織観察を行ったところ，作製した試率は 1弱であることが明らかになった．また， Mg サイト

料には粉末 XRD の検出感度以下の微量の Mg 相が存在するの占有率は99強であり，1弱欠損していることがわかっことが判明した．Mg を過剰に仕込んだにもかかわらず残存

た．一方，Si サイトの占有率は100であり，Si 欠損はない

する Mg 相が微量だったのは，焼結温度が Mg の融点であことがわかった． Mg サイトの欠損量は Mgi の占有率よりる 923 K を上回っており，過剰 Mg が焼結中にカーボンダ

わずかに少ない程度であり，Mg サイトの Mg が格子間サイ

イから漏出したことが主な原因である．もうひとつの原因とトに移動したように見えることから，格子間サイトの Mg

して，過剰に仕込んだ Mg が格子間サイトを占有している(Mgi)と Mg サイトの欠損(VMg)がフレンケル対を形成して可能性がある．そこで，測定した粉末 XRD パターンのリーいる可能性がある．

トベルト解析を行い，占有率の精密化を試みた．測定した粉差フーリエマップおよびハミルトンテスト(28) を用いて，

末 XRD パターンをシミュレーションのそれと比較すると，Mgi が確かに存在することを再検討した．フーリエマップと111ピークが他のピークに比べて強く現れていることがわかは，回折強度をフーリエ変換して得られる電子密度分布のこる．これは，逆蛍石構造によく見られる(111)面でのへき開とで，測定結果から得られる電子密度 F(obs.)から，結晶構性を Mg2Si が有していることに対応している．そこで，選造解析で最適化した構造モデルから得られる電子密度

択配向パラメータを導入したリートベルト解析による結晶構F(calc.)を差し引いた差フーリエマップ［F(obs.)F(calc.)］

造解析を試みた．Mgi の占有率は有限の値が得られたが，誤差がその値よりも大きくなり，Mgi が存在すると結論することはできなかった(27)．
より精度よく Mgi 量を定量評価するために，試料形状に応じて吸収補正をかけることができる単結晶 XRD を行った．測定には， Mg2＋zSi 多結晶試料から採取した数 10 mm
サイズの微小な単結晶を使用した．測定結果の解析に用いた結晶構造モデルは，(a)Mg 欠損がある Mg2Si と(b)Mg 欠損

図6

Mg2＋zSi の結晶構造解析で使用した 2 つの構造モデルとそれぞれの構造モデルにおける R 値．

表1
z

図5



仕込み組成 Mg2＋zSi の粉末 XRD パターンと Mg2
Si のシミュレーションパターン(25)．

wRp
gof
()

0
1.48
0.1 1.68
0.2 2.00
0.3 2.59
0.4 1.85
0.5 1.29

Mg2＋zSi の結晶構造解析結果．
格子定数
( Å)

1.34 6.3436(18)1.25 6.3586(9)1.18 6.3398(8)1.48 6.3327(33)1.42 6.3394(8)1.15 6.3513(5)Mg サイトのMgi のSi サイトの占有率() 占有率() 占有率()99.4(5)99.4(5)99.9(5)99.4(7)99.7(6)99.2(3)0.6(4)
0.9(4)
0.9(4)
1.2(6)
0.6(2)
0.4(3)

100(5)
100(5)
100(5)
100(5)
100(5)
100(5)

最近の研究

図7構造モデル(a)および(b)における差フーリエマップ(25)．

を用いることで，結晶構造解析の可否を視覚的に確認できる．図は構造モデル(a)および(b)における，Mg2＋zSi (z＝

図8

表 1 で示した Mgi 量と先行研究(10) のキャリア密度との比較．

0 )の( x y 1 / 2 )面の差フーリエマップである．残差電子密度が正になっている位置は何らかの原子が存在していることを意味する．構造モデル(a)では，格子間の(1/2 1/2 1/2)サイ. Mg2Si における格子間サイトの制御

トにおける残差電子密度が他の部分より高いことがわかる．
この差異は単位格子の中で最も大きく，有意であった．形成
エネルギーを考慮すると，格子間サイトを占有する可能性がMgi の存在が明らかになったことから，Mgi 量を制御する

高 い 原 子 は Mg で あ る こ と か ら ， Mgi の 存 在 が 示 唆 さ れ

ことで熱電性能を向上できるか調査することとした．熱処理る．一方， Mgi の存在を仮定した構造モデル(b)では，格子や電気化学法などを用いて Mgi の脱離や挿入を試みたが，間サイトにおける残差電子密度が，(a)と比べて減少してい正規の Mg サイトが欠損するなどして， Mgi 量のみ制御することがわかる．このことから，Mgi を仮定した構造モデル

るのは難しいことがわかった．そこで，格子間サイトに他の(b)が妥当であり，Mgi が確かに存在していることが示され元素を挿入することを考えた．平山ら(29)は，第一原理計算

た．また，ハミルトンテストとは，構造モデルの変更に伴うを用いて，各元素が占有しやすいサイトを調査している．結R 値の変化の有意性を，F 分布関数を使って統計的に検定す果として，Cl, Na, K が格子間サイトを占有する可能性がある方法である．本研究では，構造モデル(a)から構造モデル

り，p 型性能が向上すると述べている．また，同グループは(b)に変更した際の R 値の減少が有意な変化と言えるか検証

別の論文(30)で，B でも p 型性能が向上し，B は Si サイトをした．結果として，すべての試料で 10 以下の有意水準が占有すると予測している．実際に合成された B ドープ

得られたことから(27) ，格子間サイトに Mg が存在する構造

Mg2Si 試料は，作製方法によって伝導型が異なることが報モデルが妥当であるといえる．

告されている(31)．電気炉で加熱合成した試料は n 型である

Mgi の存在が明らかになったことから，Mgi 量と熱電性能のに対し，NaCl flux 法を用いて作製した試料は p 型になるの 関 係 を 調 査 し た ． し か し ， 本 研 究 で 作 製 し た Mg2＋zSiとされている．このように， B ドープした Mg2Si の伝導型

多 結 晶 試 料 で は ， 微 量 の Mg 相 が 熱 電 性 能 を 支 配 し て いは明確にわかっておらず，また熱電性能も測定されていなることが判明し(25) ， Mgi 量と熱電性能の相関は明らかにい．本研究では Mgi が Mg2Si の結晶構造中に存在する場合

で き な か っ た ． Liu ら(10) は ， Mg を 過 剰 に 仕 込 ん だの B ドープ Mg2Si の伝導型について理論的に調査し，実際

Mg2＋zSi0.5－ySn0.5Sby 多 結 晶 試 料 を 合 成 し て お り ， Mg 相に合成して熱電性能を測定した．

などの第二相は観察されなかったと述べている．また，
Mg2＋zSi0.5－ySn0.5Sby 試料の キャリ ア密度は Mg 仕込み 量 z

第一原理計算を用いた B の占有サイトの予測の増加に伴って単調に増加していると報告している(図

単位格子の 2 倍周期のスーパーセルに Mgi が 1 個存在す

下)．本研究で作製した試料とは組成が違うので，単純に比る構造モデル(図)について，全エネルギー E と DOS(Den-較できないが， Mg2＋zSi の Mgi 量は z ＝0 から z＝ 0.3まではsity of States，電子状態密度)を計算した．使用した構造モ

増加しており(図 8 上)，ドナー型欠陥である Mgi 量が増加

デルは，( i ) Mg64Si32 ＋ Mgi  B が存在しないモデル，( ii )したためキャリア密度が増加したと考えると，Liu らの結果

Mg64Si32＋Mgi＋Bi格子間サイトを B が占有するモデル，を良く説明することができる．したがって，Mgi 量を適切に( iii ) ( Mg63B ) Si32 ＋ Mgi  Mg サ イ ト を B で 置 換 し た モ デコントロールすることができれば，キャリア密度の最適化がル，( iv ) Mg64 ( Si31B )＋ Mgi Si サイトを B で置換したモデ可能となり，さらなる熱電性能の向上につながると考えられ

ルの 4 つである．構造モデル(i)，(ii)および(iii)については，

る．今後，Mg2Si1－xSnx 三元系に関しても Mgi 量を調査する

B，Mg および Si 孤立原子の全エネルギーを加えて，すべて必要がある．

の構造モデルの原子の数をそろえて比較できるようにした．

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Materia Japan




図10

図9

4 つの構造モデルの全エネルギー(26)．

使用した 4 つの構造モデルそれぞれ( i )ノンドープ，(ii)B が格子間サイトを占有，(iii)B が Mg
サイトを置換，( iv ) B が Si サイトを置換している(26)．

それぞれの構造モデルの全エネルギーの計算式を下に示す．
Emodel(i)＝E (Mg64Si32＋Mgi)＋E (isolate B atom)
Emodel(ii)＝E (Mg64Si32＋Mgi＋Bi)
Emodel(iii)＝E ((Mg63B)Si32＋Mgi)＋E (isolate Mg atom)
Emodel(iv)＝E (Mg64(Si31B)＋Mgi)＋E (isolate Si atom)

なお，k 点の数は120とした．
図に各構造モデルの全エネルギーを示す．縦軸が全エネ
ルギー，横軸がスーパーセルの体積である．図中の矢印で示

図 11された最低エネルギーにおける体積を各構造モデル間で比較

4 つの構造モデルの DOS ( Density of States ，電子状態密度)(26)．

すると，B が存在する構造モデル(ii)，(iii)および(iv)では，B が存在しない構造モデル( i )よりも体積が小さくなってい伝導を示すと思われる．構造モデル( iv)では EF が価電子帯ることがわかる．これは， B の原子半径が Mg や Si に比べにかかっているため，p 型伝導を示すと考えられる．以上のて小さいため，B ドープすると単位格子が小さくなることを結果から，B が格子間サイトを占有すると，n 型の熱電性能示している．また，全エネルギーは構造モデル(ii)が最も低が向上することが予想される．

かった．つまり，B は格子間サイトを占有しやすいことがわ
かった．一方で，構造モデル(iv)の全エネルギーが最も高く，
Si サイトには置換されにくいことがわかった．

図に各構造モデルの最小エネルギーにおける DOS を示

B ドープ Mg2Si の作製と熱電性能の測定

計算結果から， B は格子間サイトを占有しやすく，n型性能が向上することが示唆された．そこで，100 Mg2Si＋xB(xす．図中には Total DOS および Mg, Si, Mgi, B の partial＝0, 0.375, 0.75, 1.5, 3.0)の仕込み組成で B ドープ Mg2Si 多DOS を載せている．すべての構造モデルにおいて，エネル

結晶試料を作製して， B の占有サイトと熱電性能を評価しギーギャップ中に Mgi 由来のエネルギー準位が現れた(図中た．原料として Mg2Si 粉末( 2N )と B 粉末( 3N )を用いた．

▼)．このエネルギー準位を無視して DOS を見ると，構造酸化を防ぐためにグローブボックス内で秤量し， 10 分間混モデル(i)および構造モデル(ii)においては EF が伝導帯にか合した．混合粉末をカーボンダイに詰めたのち，温度 1123

かっており，n 型伝導を示すことが予想される．また構造モ

K，昇温速度 100 K/min，保持時間10分，圧力 30 MPa，真デル(i)と構造モデル(ii)を比較すると，構造モデル(ii)の EF

空度 20 Paの条件で SPS 焼結を行った．

における状態密度が大きくなっていることから，B が格子間

図にノンドープ Mg2Si と B ドープ Mg2Si の多結晶試料

サイトを占有すると，電子キャリア密度が増加する可能性がの粉末 XRD パターンを示す．主相は Mg2Si であり，B 由来

ある．構造モデル(iii)については， EF がエネルギーギャッの第二相は粉末 XRD では確認できなかった．B が固溶してプ内に位置しているため，伝導型は断定できないが， EF のいるか確かめるために， RIETAN FP(32) を用いてリートベ

位置が構造モデル(i )と変わらないことから，おそらく n 型

ルト解析を行い，格子定数を算出した．表にリートベルト



最近の研究

図13
図12

B ドープ Mg2Si の粉末 XRD パターン(26)．

表2

B ドープ Mg2Si のリートベルト解析結果．

x

格子定数(Å)Mg の占有率()Si の占有率()

0
0.375
0.75
1.5
3.0

6.3532(1)6.3527(1)6.3517(3)6.3527(1)6.3525(1)92.6(7)91.9(7)91.9(8)94.3(7)92.9(7)100.1(1)99.9(1)99.9(1)99.9(1)99.9(1)

B ドープ量 x と格子定数の関係(26)．

解析の結果をまとめる．Si サイトの占有率がほぼ100であったのに対し，Mg サイトの占有率は92～94と低かった．
これは SPS 焼結中に Mg が蒸発したためと考えられる．図に格子定数の B 量 x 依存性を示す．x0.75 の範囲では，格子定数は x の増加に伴い減少した． x ＝ 0 と x ＝ 0.75 試料の格子定数を比較したところ，減少率は 0.024であった．
一方，x＞0.75 の範囲では格子定数が変化しなかったことか
ら ， B の 固 溶 限 は 0.75  x  1.5 の 範 囲 に あ る と 考 え ら れる．前節の計算結果で述べたように，格子定数の減少は Bが固溶していることを示唆している．図 10 で示した構造モデル( ii)，(iii )，( iv)の最低エネルギーにおける格子定数を見積り，構造モデル( i)と比較したところ，格子定数の減少
率はそれぞれ 0.032 ， 0.18 ， 0.20 であった．実験における格子定数の減少率は，構造モデル(ii)のそれと近いこと

図 14

B ドープ Mg2Si の( a )ゼーベック係数 S ，( b )電気伝導率 s，(c)出力因子 PF(26)．

表3

B ドープ Mg2Si(x＝0, 0.75)の電子キャリア密度．

から，B は格子間サイトを占有していると予想される．この予想は，B が格子間サイトを占有するときの全エネルギーが最も低いという計算結果とも矛盾しない．したがって，作製した B ドープ Mg2Si の熱電性能は n 型であり， Mg2Si のそ
れより向上していることが期待される．
図にノンドープ Mg2Si と B ドープ Mg2Si の多結晶試料の(a)ゼーベック係数 S，(b)電気伝導率 s，(c)出力因子 PFx

キャリア密度(cm－3)

00.75

2.8×1019
3.8×1020を示す．すべての試料でゼーベック係数は負であり，n 型であることを確認した．ノンドープ Mg2Si と比べて， B ドー
プ Mg2Si の電気伝導率は高くなったことから， B ドープにより電子キャリア密度が増加したと考えられる．測定した電作製した B ドープ Mg2Si でも B は格子間サイトを占有して子キャリア密度を表に示す．x＝0.75 試料の電子キャリアいると考えることができる．また，B 量 x の増加とともに電密度はノンドープ Mg2Si より一桁高いことがわかった．前気伝導率は増加し， x ＝ 1.5 を超えると減少した． B の固溶

節の計算結果から，電子キャリア密度が向上するのは B が限が 0.75x1.5 の範囲にあると考えられることから，x

格子間サイトを占有する場合であると予想されることから，

1.5 の範囲では粉末 XRD では検出できない B 由来の第二相

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Materia Japan




図16

B ドープ Mg2Si(x＝0, 0.75)の zT(26)．

.

図15

B ドープ Mg2Si(x＝0, 0.75)の(a)全熱伝導率，(b)熱伝導率のフォノンによる寄与および電子に
よる寄与．

ま

と

め

本研究では， Mg を過剰に仕込んだ Mg2Si の Mgi 量を定量評価するとともに，格子間サイトを制御することで熱電性能を向上できることを示した．
Mg2Si に Mgi が存在するか調査するために， Mg2＋zSi 多結晶試料を作製した．単結晶 XRD を用いて Mgi 量を評価したところ，すべての試料において 1 弱の Mgi が存在してが生成しており，キャリア移動度の低下を引き起こしたもの

いることを明らかにした．また正規サイトの Mg 占有率がと推測される．出力因子 PF は B ドープによって向上し， x

99 強であったことから， Mgi と正規サイトの Mg はフレ＝0.75 で最大の PF＝3.2×10－3 WK－2m－1(450 K)を示した．

ンケル対を形成している可能性が示唆された． Mgi の存在

図にノンドープ Mg2Si と B ドープ Mg2Si ( x ＝ 0.75 )のは，ハミルトンテストや差フーリエマップでも裏付けられた．

多結晶試料の(a)全熱伝導率 ktotal と(b)フォノンによる寄与

Mgi の存在を考慮すると，Mg2＋zSi1－xSnx 三元系のキャリア

kphonon および電子による寄与 kcarrier を示す．図15(a)の ktotal

密度の増加に伴う熱電性能の向上は，Mgi 量が増加したためを見ると，どちらの試料でも熱伝導率は温度上昇とともに減であると結論できる．今後は Mg2Si1－xSnx や Mg2＋zSi1－xSnx

少 する傾 向が見 られた ．ただし ，ノン ドープ Mg2Si では

三元系に対しても Mgi 量を調査し，熱電性能との関係を明

700 K 以上で熱伝導率が上昇していくのに対し， x ＝ 0.75 試

らかにする必要がある．

料ではそのような変化は見られず，さらに熱伝導率は低下しB を格子間サイトに導入することで，熱電性能の向上を試た．図15(b)を見ると，ノンドープ Mg2Si よりも x＝0.75 試

みた．本研究では Mg2Si の単位格子の 2 倍周期のスーパー

料の電気伝導率が高いことを反映して，kcarrier はノンドープ

セル(Mg64Si32)を仮定して，各サイトを占有した構造モデル

Mg2Si よりも x＝0.75 試料の方が高くなっている．一方で，の全エネルギーを計算したところ，B は格子間サイトを占有

kphonon はノンドープ Mg2Si よりも x ＝ 0.75 試料の方が低くしやすいことがわかった．また，B が格子間サイトを占有しなっていた．これは B ドープすることでフォノン散乱が増た場合の DOS を見ると，EF 付近の DOS が大きくなってい

大したためと考えられる．つまり， 700 K 以上では B によたことから，n 型性能が向上することが推測された．以上のるフォノン散乱の効果が大きく， ktotal の低減をもたらした

結果を踏まえて， B ドープした Mg2Si の多結晶試料を作製と結論できる．
出力因子 PF の向上と 700 K 以上における熱伝導率の低下

したところ，ノンドープ Mg2Si と比べて B ドープしたすべての試料で電気伝導率が向上し，n 型性能が向上した．このから， B ドープ Mg2Si の zT はノンドープ Mg2Si の 6 倍以ことから，B は確かに格子間サイトを占有していると結論し上向上し， zT ＝ 0.68 ( 850 K )に達した(図)(26) ．この zTた．また B ドープ Mg2Si においては，不純物散乱とみられの値は， Mg2Si の n 型ドーパントとして有力な Sb や Bi をる kphonon の低減も見られた．結果として，x＝0.75 試料にお用いた試料に匹敵することから(33) ， Mg2Si の n 型ドーパン

いて，ノンドープ Mg2Si の約 6 倍の性能である zT ＝ 0.68

トとして B が有効であることがわかった．本研究結果は，(850 K)を得た．この結果は，格子間サイト制御による熱電

格子間サイトを制御することで熱電性能を向上できることを性能向上という新しい指針を実証したものである．今後，重実証した初めての成果であり， Mg2Si 系半導体の熱電性能

元素置換の方法と組み合わせることにより，キャリア密度や向上の新しい潮流を生み出すものと期待される．

格子熱伝導率を制御して，さらに Mg2Si 系半導体の熱電性



最近の研究

能を向上できるものと期待される． Mg2Si における Mgi のように，結晶欠陥はどの無機材料にも存在しうるものであり，熱電性能などの機能開発において結晶欠陥を適切に制御，あるいはそれを積極的に利用することで無機材料が潜在的に持っている機能を最大限に発揮させることができると考えている．
本研究の一部は，経産省サポーティングインダストリー事業，日本学術振興会特別研究員奨励費(課題番号 4789 )，文部科学省科学研究費補助金基盤研究(B)(課題番号25289222)の支援の下で行われました．また，本研究成果は，東北大学
大学院工学研究科応用物理学専攻宮o研究室において，宮o讓教授，鈴木翔悟氏，小川陽平氏，林原佑太氏，齋藤亘氏との日々の研究により得られたものです．ここに感謝致します．

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Kogo and Y. Takanashi: J. Solid State Chem., 193(2012), 161
165.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
林 慶
2002年 3 月 東京大学大学院理学系研究科博士課程修了．同年 4 月 理化学研究所フォトダイナミクス研究センター研究員．2006年 1 月 東北大学大学
院工学研究科助手，2007年 4 月同助教を経て，2014年 4 月から現職．
専門分野物性物理，結晶学◎電子状態の実験的・理論的解析に基づく機能性材料開発に従事．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

林

慶

窪内将隆




第一原理計算による半導体の物性予測と物質探索,,
大 場 史 康,1 日 沼 洋 陽


 熊谷
)

,
悠2


)

ションやデータ科学手法によるモデリング等に期待がかかっ

.

は じ

め

に

ている．本稿で紹介する半導体材料については，バンドギャ
ップや有効質量等の基礎物性，点欠陥の形成エネルギーや準

昨今の資源・環境問題やエネルギー情勢を背景に，卓越し位，界面におけるバンドオフセット等，直接計算可能な物理た機能だけでなく，地球上に豊富に存在する元素により構成

量がよい指標となることから，第一原理計算によるアプロー

され，安価で高い環境調和性を示す新材料が望まれている．

チが有効である．ここで問題となるのは，計算精度と計算対

社会に役立つ「材料」へと昇華できる新物質を見いだすため

象数の両観点から見た理論予測・スクリーニングの信頼性でには，的確に設計・探索の指針を立てることが重要であるこある．基礎物性や格子欠陥の特性を高精度かつ高速に算出すとは言うまでもない．そして次の関門が，いかに広い探索空るためには，高精度と低計算コストを両立した近似や手法が間をカバーするか，その中からどのように有望な物質を絞り不可欠になる．本稿では，このような半導体に関する理論予込むかである．最近では計算科学の進展とスーパーコンピュ

測の現状と新物質探索への展開について，筆者らの最近の研ータの演算能力の向上により，第一原理計算等の計算科学手究(1)(6)を中心に紹介する．

法を用いることで物質の安定性や特性を高精度かつ網羅的に.

予測できるようになってきた(図)．これにデータ科学手

半導体の基礎物性法，更にはコンビナトリアル合成・評価等を連携させること
で，新物質・新材料の開発を加速し，同時に膨大なデータの半導体の最も基本的な物性は，バンドギャップと有効質量解析から設計・探索指針を得ようとする試みが世界各国で盛である．強相関系を除いた標準的な電子構造の半導体においんになっている．いわゆる「マテリアルズ・インフォマティては，これらの物性を一電子あるいは準粒子のバンド構造かクス」によるアプローチである．

ら予測することができる．第一原理計算に用いられる近似の所望の機能に対して，量子力学に基づいて算出可能な物理中でも，密度汎関数理論(density functional theory: DFT)の量がよい記述子となる場合は，第一原理計算を用いた候補物

枠組みでの標準的な近似である局所密度近似(local

質のスクリーニングが威力を発揮する．一方，複合的な因子

approximation:からなる複雑な機能が対象の場合は，第一原理計算のみによgradient approximation: GGA)(9)(10)を用いると，バンドギャるアプローチは困難であり，マルチフィジクス・シミュレー

ップが過小評価されることが知られている．例えば， Si で

density

LDA )(7)(8) や一般化勾配近似( generalized東京工業大学科学技術創成研究院フロンティア材料研究所教授(〒226
8503 横浜市緑区長津田町4259 R37)
東京工業大学元素戦略研究センター1)教授 2)特任准教授
物質・材料研究機構統合型材料開発・情報基盤部門情報統合型物質・材料研究拠点特別研究員(兼任)千葉大学先進科学センター特任助教
科学技術振興機構さきがけ研究者(兼任)
Prediction of Fundamental Properties of Semiconductors and Materials Exploration Using First-Principles Calculations; Fumiyasu
Oba,,, Yoyo Hinuma,and Yu Kumagai,(Laboratory for Materials and Structures, Institute of Innovative
Research, Tokyo Institute of Technology, Yokohama. Materials Research Center for Element Strategy, Tokyo Institute ofTechnology, Yokohama. Center for Materials Research by Information Integration, Research and Services Division of Materials
Data and Integrated System, National Institute for Materials Science, Tsukuba. Center for Frontier Science, Chiba University,
Chiba. PRESTO, Japan Science and Technology Agency, Kawaguchi)
Keywords: first-principles calculations, semiconductors, point defects, surfaces, interfaces, materials exploration2017年 7 月11日受理[doi:10.2320/materia.56.554]



最近の研究

図1

図2

計算科学手法を用いた候補物質のスクリーニングによる物質探索の概念図．

半導体のバンドギャップの計算値と実験値の比較(1)(2) ． PBE GGA は密度汎関数理論への標準的な近似，
HSE06 hybrid は半導体の計算に適したハイブリッド汎関数による計算結果を示す．GW0＠PBE は多体摂動論に基づく標準的な GW 近似での計算結果(PBE による波動関数及び RPA レベルの遮蔽されたクーロン相互作
用 W を使用)， GWTCTC＠ HSE06 は W にバーテックス補正を加えた結果(HSE06 による波動関数を使用)，
GWG 1＠HSE06 は更に自己エネルギーの 1 次のバーテックス補正を加えた結果である．

は実験値の半分程度， ZnO では 1 / 4 程度になってしまう．

えた GWTCTC ，さらには自己エネルギーへの 1 次のバーテ

そこで， LDA や GGA に Hartree-Fock 交換項を混合するこックス補正を加えた GWG 1 近似の結果を示している．なとにより電子構造の再現性を向上したハイブリッド汎関お，本稿で紹介する計算結果は，VASP コード(17)(18)に実装

数(11)(14) や，多体摂動論に基づいた GW 近似(15)(16) が広くされた projector augmented-wave 法(19)を用いて得たもので用いられるようになってきた．

ある．

例 と し て ， 図  に Perdew-Burke-Ernzerhof ( PBE ) 型 のHSE06 型のハイブリッド汎関数は， ZnO 等のバンドギャ

GGA(10) ， Heyd-Scuseria-Ernzerhof ( HSE06 )型 のハ イブ リップを過小評価しているものの， PBE GGA に比べて半導ッド汎関数(13)(14) 及び GW 近似を用いて計算された半導体体の電子構造をかなり改善することがわかる． ZnO のようのバンドギャップを示す(1)(2) ． GW 近似については， ran-

なワイドギャップ系に対しては，近年提案された誘電率依存

dom phase approximation ( RPA )レベルの標準的な GW0 ，型のハイブリッド汎関数を用いることで，バンドギャップの遮蔽されたクーロン相互作用 W へのバーテックス補正を加再現性が向上することが報告されている(6)(20)(24)．

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan一方， GW 近似は全物質に対してバンドギャップをバラ
ンス良く改善している．ここで， GWTCTC 及び GWG 1 近似がバンドギャップをやや過大評価する傾向が見られるが，本計算では電子フォノン相互作用(25)や格子分極の電子間相互作用の遮蔽への寄与(26) を考慮しておらず，これらがバンド
ギャップを低下させることを踏まえると(25)(26)，過大評価は好ましい結果であると考えられる．ハイブリッド汎関数やGW 近似の計算コストは LDA や GGA の数十倍から数千倍程度とかなり高くなるが，最近のコンピュータを使えばユニットセルが数十原子からなる物質の計算もできるようになっている．実験値が報告されていない物質を対象に理論予測を行う際，これらの近似による計算が威力を発揮する．とくに高精度と高速の両立には，ハイブリッド汎関数を non-selfconsistent に適用する手法(6)が有効と考えており，現在この

図3

半導体のバンドアライメント(1)(2)．各半導体の無極性表面について GWG 1 ＠ HSE06 による計算結果を，イオン化ポテンシャル(IP)及び電子親和力(EA)の実験値(29)と比較して示す．

アプローチにより既知物質の系統的な計算とその結果のデー
タベース化を進めている．
有効質量の算出については，標準的な電子構造の半導体に仕事関数と区別される． IP 及び EA も本質的に表面のダイ対しては LDA や GGA を用いても実験値に近い値が得られ

ポール，すなわち表面の種類や状態に敏感な量であるため，る場合が多い．これは，バンドギャップが過小評価されてい物質によっては理想的な表面に対する値を得ることが困難でても，価電子帯内，伝導帯内それぞれの電子構造が比較的よある．そこで，第一原理計算により IP 及び EA をできる限く再現されるからである．しかし， Cu や Zn を含む化合物

り精確に予測するための手法開発を進めている．

等では，空間的に局在した 3d オービタル由来のバンドと他

図に様々な半導体の無極性表面について GWG 1 近似にのバンドとの位置関係が適切に表現されず，その結果としてより計算されたバンドアライメント(1)(2) を実験値(29) と比較

有効質量の再現性も悪くなる．これを改善するためには，一して示す．全般的に実験値がよく再現されていることから，

般にハイブリッド汎関数や GW 近似のような，より高レベ

この計算手法を用いれば，実験値が報告されていない物質にルの近似の適用が必要になる(1) が， LDA や GGA における

ついても信頼性の高い予測が可能であると考えられる．ただ3d オービタルのオンサイト・クーロン相互作用をハバード

し，この手法は計算コストが非常に高く，現状ではユニット

モデルに基づいて簡便に補正した LDA /GGA＋U 法(27)を用

セルの大きな物質に適用するのは現実的でない．そこで，著いることも有効である．

者らは上述のバンドギャップと同様に， non-self-consistent

なお，バンドギャップや有効質量の算出には，バンド構造

誘電率依存型ハイブリッド汎関数によるアプローチにより，の作図が必須になる．従来，多様な結晶を対象として多くの高精度と高速を両立したバンドアライメントの算出を進めて作図を行うには多大な労力を要してきたが，最近では結晶学いる(6)．また，任意の結晶について，無極性表面を自動的にの慣習に則した全結晶系のバンド経路作成プログラムが利用選定し，第一原理計算用のスラブモデルを作成するアルゴリ

できるようになっている(28)．

ズムを提案している(30)．
典型的な半導体のヘテロ界面におけるバンドオフセットに

表面・界面におけるバンドアライメント

ついては，バンド位置のエラーのキャンセルにより， LDA

.

半導体ヘテロ構造を用いた電子・光電子デバイスや太陽電

い(2) ．一方で，界面を構成する 2 つの物質の化学結合状態池等を設計する際，界面を構成する 2 つの物質の価電子帯が大きく異なる場合は，このようなエラーのキャンセルが十上端あるいは伝導帯下端の位置関係(バンドオフセット)が重分に起こらないため，一般に高レベルの近似を用いるのが望

要なパラメータになる．このバンドオフセットは，界面に形ましい(31) ．このヘテロ界面バンドオフセットの算出におい成されるダイポールの寄与を含むことから，本質的に界面のても， non-self-consistent 誘電率依存型ハイブリッド汎関数

方位，組成，原子・電子構造等に依存する量である．一方，によるアプローチが有効である(6)．

や GGA を 用 い て も 比 較 的 よ い 結 果 が 得 ら れ る 場 合 が 多半導体表面におけるバンド位置は，触媒や光触媒等の表面機能を考える上で重要であるだけでなく，半導体ヘテロ界面に.

点欠陥とドーピング

おけるバンドオフセットの概算にも利用できる．真空準位から測った価電子帯上端のエネルギーはイオン化エネルギーあ

半導体中の点欠陥としては，透明導電膜のように縮退する

るいはイオン化ポテンシャル( ionization potential: IP )，伝ほどの高濃度ドーピングを施す場合を除き，希薄な固有点欠

導帯下端のエネルギーは電子親和力( electron affinity: EA )陥やドーパントが主な対象になる．この場合，欠陥間の相互と呼ばれ，これらは真空準位とフェルミ準位の差に相当する作用が弱いことを踏まえると，孤立した点欠陥のモデルがよ



最近の研究

い出発点になる．しかし，点欠陥をスーパーセル法により扱発した補正法の効果を示す(3)．本手法は，異方性のある結晶

う場合，3 次元周期的境界条件に由来する荷電欠陥間並びにや格子緩和後の点欠陥についても精度良く補正ができるよう荷電欠陥補償電荷間の静電相互作用が大きな問題となる．

に， Freysoldt らの手法(33)を拡張したものである． 60～ 100

そこで，この相互作用を補正するための手法の開発が進めら原子程度からなる典型的なサイズのセルを用いた場合，補正れている(3)(32)(34)．

なしでは多くの欠陥種について eV オーダーのエラーが見ら

図に，様々なホスト物質中の点欠陥について，著者が開れるが，これに補正を加えることで，全ての欠陥についてエラーが概ね 0.1 eV 程度に低減されることがわかる．このような静電相互作用によるエラーはセルサイズに対してゆっくり収束するため，補正なしでは数千原子からなるセルを用いても不十分な場合が多い．したがって，希薄な点欠陥の性質を精確に予測するためには，セルサイズ補正が不可欠である．
著者らは，このようなセルサイズ補正法を適用することで，SnSx(4)，ZnSnP2(35)，Zn3N2(36)等，様々な化合物半導体中の固有点欠陥及びドーパントの性質やキャリア生成・補償への寄与を予測している．図に，新規太陽電池光吸収層材料として期待されている Sn2S3 の p 型ドーピング法を提案した例を示す(4) ．様々な固有点欠陥及びドーパントの検討から，
Sn や陽イオンドーパントが広い格子間サイトに挿入されてドナーとして働くことにより，Sn2S3 が n 型の指向性を示す
ことが示唆された．そこで，ドーパントとしてサイズの大きな K を選択すると，図 5 に示すように格子間サイトへの挿入が抑えられて Sn サイトを優先的に置換し，K がアクセプ
図4

図5

点欠陥形成エネルギーへのセルサイズ補正の効
果(3)．各物質中の点欠陥について，括弧内に示した原子数のスーパーセルにより算出した補正前後の形成エネルギーを，希薄極限(セルサイズ無限大の極限)への外挿値に対する相対値として示す．

タとして有効に働くことが予測される．

.

物質探索への展開

上述のような基礎物性・欠陥特性や安定性に関する第一原

Sn2S3 の p 型化のためのドーパントの理論的検討(4)．Sn2S3 及び SnS，SnS2 の結晶構造(上)と Cu, Na, K ドー
パントの形成エネルギーのフェルミレベル依存性(下)．

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan理計算を多くの候補物質を対象に実行し，スクリーニングを価するためのハイスループットスクリーニング基盤を構築

かけることで物質探索が可能になる．計算精度の向上は一般

し，様々な物質の探索へと展開している．その一例として，に計算コストの上昇を伴うため，対象物質の数と精度のトレ

最近，約600種類の候補物質のスクリーニングにより，図ードオフを考慮して手法を選択することが重要になる．例えに示す 11 種類の新規窒化物半導体を提案している(5) ．このば，まず計算コストの低い LDA や GGA で予備的なスクリ

うち，図に示す CaZn2N2 は，地球上に豊富に存在する元ーニングを行い，有望と考えられる物質に候補を絞ってか素のみで構成され，赤色発光が期待できる直接遷移型のバンら，より高精度な計算に進むといった手順を経ることで，スド構造や小さな電子とホールの有効質量を持つことから，有クリーニングプロセスを効率化できる．
第一原理計算に基づいた半導体のスクリーニングは，米国
コ ロ ラ ド 大 の Zunger ら(37)(38) ， NREL の Zakutayev と望な新物質と考えられる．共同研究者が 1200 °C ， 5 GPa での高圧合成によりこの CaZn2N2 を合成し，予測された結晶構造や光学物性を実証することに成功している(5)．

Lany ら(38) ，ベ ル ギー UCL の Hautier ら(39)(40) が先 駆的 に進めており，計算により提案された物質を実際に合成した例

.

お

わ

り

に

も報告されている(37)(38)(40)(41) ．筆者らも第一原理計算により基礎物性，熱力学的安定性，格子欠陥の特性を系統的に評第一原理計算による半導体の物性の予測と物質探索への展開について，我々の最近の研究を中心に紹介した．計算手法の進展により，様々な基礎物性や格子欠陥の特性が高精度か
つ高速に予測可能になってきており，これを活かしてハイス
ループットスクリーニングを実行することで，有望な物質を効率的に見いだせると考えている．このような先進計算科学を駆使したアプローチは，近年進展の著しいデータ科学手法との相性もよく，マテリアルズ・インフォマティクスの発展
並びにその材料開発への応用において，今後一層重要な役割を果たすであろう．

図6

図7



第一原理計算を用いたスクリーニングにより約600種類の候補物質から選出された 21種類の窒化物半導体(5)．

本稿で紹介した研究は，ウィーン大学の Andreas Gr äuneis
氏， Georg Kresse 氏，京都大学の田中功氏，東京工業大学

第一原理計算により予測された新物質 CaZn2N2 の結晶構造，バンド構造と高圧合成により得られた多結晶試料の X 線回折パターン及び赤色フォトルミネッセンス像(5)．

最近の研究

の Lee A. Burton 氏(現 ベルギー UCL)，畠山泰典氏，佐藤光氏，飯村壮史氏，村場善行氏，平松秀典氏，細野秀雄氏と共同で行われました．また文部科学省元素戦略プロジェクト
東工大元素戦略拠点(TIES)，科学技術振興機構イノベーシ
ョンハブ構築支援事業「情報統合型物質・材料開発イニシア
ティブ(MI2I)」，さきがけ(JPMJPR16N4)，科研費新学術領
域 研 究 「 ナ ノ 構 造 情 報 」 ( 25106005 ) ， 基 盤 研 究 B(15H04125)の成果です．ここに謝意を表します．

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(36) Y. Kumagai, K. Harada, H. Akamatsu, K. Matsuzaki and F.
Oba: Phys. Rev. Appl., 8(2017), 014015.
(37) R. Gautier, X. Zhang, L. Hu, L. Yu, Y. Lin, T. O. L. Sunde, D.
Chon, K. R. Poeppelmeier and A. Zunger: Nat. Chem., 7(2015), 308
316.
(38) A. Zakutayev, X. Zhang, A. Nagaraja, L. Yu, S. Lany, T. O.
Mason, D. S. Ginley and A. Zunger: J. Am. Chem. Soc., 135(2013), 1004810054.
(39) G. Hautier, A. Miglio, G. Ceder, G.-M. Rignanese and X.
Gonze: Nat. Commun., 4(2013), 2292.
(40) A. Bhatia, G. Hautier, T. Nilgianskul, A. Miglio, J. Sun, H. J.
Kim, K. H. Kim, S. Chen, G.-M. Rignanese, X. Gonze and J.
Suntivich: Chem. Mater., 28(2016), 3034.
(41) Q. Yan, J. Yu, S. K. Suram, L. Zhou, A. Shinde, P. F.
Newhouse, W. Chen, G. Li, K. A. Persson, J. M. Gregoire andJ. B. Neaton: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 114(2017), 3040
3043.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
大場史康
2000年 9 月 京都大学大学院工学研究科博士後期課程修了
2004年 2 月 京都大学大学院工学研究科 助手
2009年 8 月 京都大学大学院工学研究科 准教授
2015年 4 月 東京工業大学応用セラミックス研究所 教授
2016年 4 月から現職
専門分野計算材料科学，第一原理計算，固体電子論◎第一原理計算による電子材料の設計・探索に従事．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

大場史康

日沼洋陽

熊谷 悠




熱電特性データベースの構築と実験値
マテリアルズ・インフォマティクスへの展開
桂

ゆ か り

アメリカを中心に近年，急速な発展を遂げている．自動第一

.



は じ

め

に

機械学習の特性と可能性

原理計算によって得られた数万件の電子構造データを世界に公開し，これを基軸に様々な機能材料の特性予測が進められている(1)．日本でも第一原理計算の研究者の一部は，早くか人工知能や機械学習と言う言葉をよく耳にするようにな

ら MI の可能性に気づいて近年目覚ましい成果を挙げていり，「将来，仕事が人工知能に奪われる」という懸念の声もる．物質・材料研究機構が 2015 年に立ち上げた情報統合型

聞こえる．しかし，これは表計算ソフトや検索エンジンのよ

物質・材料研究拠点(MI2I)では，そんな全国の MI の科学者

うなただの便利なツールである．よって，その特性を生かしと，新規に MI に参入する材料系研究者・情報系研究者の相て自分の一部として利用することで，よりよい材料を早く開互交流を通して，手探りでの MI プロジェクトが進んでい発して普及させることを目指すことが求められる．

る．このプロジェクトに筆者も参画させていただいており，数値計算がコンピュータによる理論科学の補助だとした第一原理計算による新規熱電材料探索に取り組んだ経験を生ら，機械学習はコンピュータによる「長年の勘」の補助であかして，新たな MI のフィールドを切り開く研究に取り組ん

る．長年の勘とは，特に理論的裏付けはなくとも，膨大な経でいる．

験をもとに「こうしたらこうなる」と予測する能力である．
優れた勘を持つ人は，予想に反した結果を得るたびに，自分

次世代の MI実験値 MI の可能性の中の予測式を改善することで予測精度を上げている．機械

現在，世界で行われている MI の多くは第一原理計算デー

学習はこれを人間の処理能力をはるかに超えた数のデータにタを使用するものである．これは，第一原理計算研究者がプ対して行う技術であり，人間が混乱するほどの情報を整理す

ログラミングに強いこと以外にも，自動計算スクリプトによるのに役立つと期待できる．

って大量のデータを同じフォーマットで生成することが容易

機械学習では，多数のデータ(目的変数)とその「記述子(関係しうるデータ項目)」のセットを機械に与えることで，なためである．だが第一原理計算から材料物性のすべてが完全に予測できるわけではない．

プログラムが自動的にデータ間の関係式を導く．このため，

MI の世界における未開拓分野は，実験データの活用にあ

細かい場合分けのような明示的なプログラミングを行う必要る．これがなかなか進まないのは，実験データを大量に取得がないのが利点である．

することが難しいためである．難しいと言っても，データ収成功の秘訣は，どれだけ良いデータセットを作り，どんな集作業そのものは複雑な実験や計算に比べたらはるかに簡単

記述子を指定してプログラムに「考え方」を指示するかといなはずである．難しいのは，データ収集を行うためのインセ

うセンスが問われる．百程度のデータ数では意味のある結果

ンティブの確保にある．

が出ないことが多く，数千，数万というデータを解析していそこで，本記事では筆者が日本熱電学会において取り組ん

くことで初めて，そこそこ良い予測ができるようである．

でいる，熱電特性データベースの作成プロジェクトについて

マテリアルズインフォマティックス(MI)の可能性

材料科学の情報学である Materials Informatics ( MI )は，紹介する．本格的なデータ収集活動はこれからであるが，他の金属材料分野に対しても何らかのヒントになれば幸いである．

東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻助教(〒 277 8561 柏市柏の葉 5 1 5 )，国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)統合型材料開発・情報基盤部門(MaDIS)情報統合型物質・材料研究拠点(CMI2)特別研究員
Construction of Thermoelectric Database and Its Application for Experimental Data Materials Informatics; Yukari Ktasura(Tokyo
University, Kashiwa)
Keywords: materials informatics, database, thermoelectric materials, thermoelectric properties, web system
2017年 5 月31日受理[doi:10.2320/materia.56.560]



新 進 気 鋭

るのは純粋物質であり，不純物元素の多い実用熱電材料に適.


熱電特性への実験値 MI 導入の必要性

用するのは困難であった．

熱電材料開発の一般的な手法とその課題



実験値 MI 導入にむけたデータベースの必要性

本題に進む前に，熱電材料について簡単に紹介する．熱電

そんな複雑な熱電材料研究のデータを解析するには，実験

材料とは，温度差と電位差を相互変換する材料であり，発電データを用いた機械学習が適していると考られる．熱電材料

素子やペルチェ冷却素子としての応用が期待されている(2)．

の実験系論文には，標準的に S, s, k の温度依存性のグラフ

比較的高い性能を示す Bi2Te3 や PbTe はすでに実用化されが掲載されている．これらのデータの相互関係は人間の頭でているが，希少元素の Te や毒性元素の Pb, Te を用いる必把握するには複雑だが，機械学習であれば対処できる可能性

要があるため，環境調和元素から構成された新規熱電材料のがある．

発見が望まれている．

問題は，過去に発表された熱電特性の実験データのほとん

実は，熱電材料の候補物質はかなり多い．これは，熱電特

どは，画像ファイルの形で論文 PDF の中に眠っていること性はほぼすべての半導体および金属が示すものであり，作製である．そこで，大量の論文から実験データを収集する活動法によっても特性を大きく変化させられるためである．しかに取り組むことにした．

し逆に，どれが有望な材料なのか判断が難しくなっている．
1 つの物質の有望性を調べるにも，膨大な数の試料を作製して判断する必要があるためである．
熱電発電と冷却の効率は，無次元性能指数
ZT＝

S 2s Tkel＋kph(1)が大きいほど高くなる． S は熱起電力(ゼーベック係数)， s

.

日本熱電学会におけるデータ収集プロジェクト



データベース作成のインセンティブ

グラフ画像や文章などの表現物をコピー・転載することは著作権の侵害となりうるが，科学的な数値データの転載は，著作権には抵触しない(4)．

は電気伝導率，kel は電子熱伝導率，kph はフォノン熱伝導率

データベース作成作業は従来「研究成果にならない雑用」

である．変換効率が 8に達する ZT＞1 が実用化の目安だとと見なされ，研究者自身は行わない文化があったが，Scien-

長く言われてきた．なお，ZT→∞でカルノー効率に達する．

tific Data などのデータジャーナルの創刊により，きちんと式( 1 )を単純に読み解くと， S と s が高く， kel と kph が整理されたデータセットがあれば，新発見がなくても論文同

低い材料が有望であるということになる．しかしこれらは物等の研究成果にできるようになった．そこで，自発的なデー質ごとに決まった値が定義できるわけではない．S, s, kel は

タ収集サイクルの実現のため，作業の面倒くささをゼロに近キャリアドープ量 n によって大きく変化する．たとえば nづけ，データベースに収録されるメリットがそれを上回る仕を大きくすると， s が上昇し， S が低下する．この結果，組みを作ればよいと考えた．

ZT は n に対して山なりのカーブを描く．このカーブの全貌を見るため，材料研究者は，不純物ドープによって n の調整を試みる．



熱電特性データベース WG の設立

文献からのデータ収集は，一人で行うには膨大過ぎる作業式( 1 )では独立パラメータに見える kph も，フォノン散乱であるが，実現すれば多くの研究者の役に立つ．そこで筆者頻度によって大きく変化する．このため不純物ドープや結晶は 2015 年に，日本熱電学会において熱電特性のデータベー

粒の微細化，格子欠陥の導入によって kph の低減に取り組ん

ス化プロジェクトを提案し，理事会での協議を経て，日本熱でいる．うまく行くと， kph は数分の 1 ～数十分の 1 に低減

電学会熱電特性データベース WG (ワーキンググループ)をさせることができる．

設立した(5)．この概要を図(次頁)に表した．

このようにさまざまな条件で膨大な実験を行った結果，

このチームで行うデータベース作成作業は，学会の事業とZT ＝ 1 を超える明らかな高特性試料が 1 つでも見つかればはせず，学会に所属する研究者による「共同研究プロジェク

有望だとわかる．だが ZT＝ 1 を示すと言われている試料をト」と位置づけた．これにより，研究のためのさまざまな制

実際に自分で作ってみても，ZT＝0.1にしかならなかったと度(電子ジャーナル，研究費，エフォートなど)を利用できるいうことは，熱電分野ではよくある事象である．

ようにして，各参加者の研究成果につなげられるようにし

第一原理計算による熱電特性予測の限界

た．これは，事業化による有償化やアクセス制限などによる使い勝手の低下を防ぐ効果もあると考えた．

筆者はこれまで，第一原理計算による熱電特性の予測研究最初の取り組みとして， 2016 年 3 月に日本熱電学会の研に取り組んできた(3)．しかし第一原理計算では一般にバンド究会「計算データ研究会」を 1 泊 2 日の日程で開催した．

ギャップの計算誤差が大きく，S の予測値に大きな誤差が出

厳密にはデータ科学には第一原理計算は関係ないのだが，プてしまった．また，ボルツマン輸送方程式を使って解くと，ログラミングに強い研究者に興味を持ってもらえる思える研s と kel の計算に未知パラメータである電子緩和時間 tel が含究会にすることを目指してテーマを設定した．この結果，本

まれてしまい，予測が難しかった．熱伝導率の計算も，フォ

データ収集プロジェクトについて知っていただけるきっかけ

ノン緩和時間 tph の情報が必要になるため難しい．s, k を直にすることができた．

接計算する手法も研究が進められてはいるものの，計算でき

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan

この後，全国各地の大学や研究機関で本 WG の説明会を




図1

本プロジェクトにおける文献データ収集のアプローチ．

開催し，興味を持っていただける研究者や学生さんを集めかった．

た．この時，できるだけ強制にならず，各個人の自発的な意

だがこのようなデータベースを使い，どの物質が最も良い

志で参加するよう心がけることで，良い雰囲気のグループのか比較しても，物質間のフェアな戦いは実現できない．最高構築に努めた．半年間の説明会で 47名の WG メンバーを集特性試料が選定された物質と，純粋すぎて特性は良くない単めることができた．各メンバーが個々の研究で忙しいことを結晶試料が選定された物質と，研究され始めたばかりでまだ考慮すると，決して十分な人数とは言えないものの，面白い

特性の悪い試料しか報告されてない物質が，同じ土俵で戦うチームになっていくことを期待している．

状況になるためである．
これを防ぐ単純なアプローチは，データの選定は試みず，

.

具体的なデータ収集の方法

目的の物性が載った論文があれば，そこに掲載されているすべての試料を収集対象とすることである．化合物単位ではな

データ収集作業の効率化に最も有効なのは，作業そのもの

く，試料単位で収録することで，互いに矛盾するデータがあの自動化ではなく，データ収集作業の前後にかかる無駄な時っても気にする必要がなくなる．これは，データ収集者の心間の削減であると考えている．このため，グラフ上の点をク

理的負担を大きく減らすことにもつながる．

リックする作業を自動化するよりも，その前後でやらなけれ

もちろんデータ選定をしないことで，信頼できないデータばならない面倒なファイルとデータの管理を自動化することが混入する可能性もある．だが，信頼性の有無は主観で判断が有効である．もし今後その作業を代替しうる人工知能プロ

するよりも，データに基づいて判断する方が科学者として真グラムができた場合も，いきなりプログラムに任せるとチェ

摯な態度であるとも言える．このため，明らかに間違っていックが必要になり二度手間になるので，作業者の入力補助とるものを除いて，基本的には収録するべきデータだと考えていう形で導入するのがベストであると考えている．

いる．

実験値 MI 専用データベースの設計







データ収集対象論文の選定

従来の材料特性データベースには，ほしい情報を簡単に調

過去の全文献をデータベース化するには，大量の論文ファべるためのレファレンスとしての役割が期待されていた．こイルを入手する必要がある．そこでまず，対象論文のリストのため，実験条件などは詳しく書かず，1 つの物質の特性をを作成した．Scopus(6)を利用して，論文の書誌情報を一括ダ1 試料に代表させ，その中の測定値を 1 点記録しておけば良ウンロードした．これを表計算ソフトで開き，著者やタイト

新 進 気 鋭

ル，雑誌名や DOI(Digital Object Identifier)，フルテキスト

業を繰り返せる仕様とすることで，最小限のクリック数でデのダウンロードページへのリンクなどの情報を一括取得した．

ータを収集できるようにすることを目指した．試料情報を論

はじめに，“ Thermoelectric ”というキーワードで検索を

文単位で管理することで，別のグラフに同じ試料が登場した

かけ，約48000件分の論文リストを取得した．だが，これだ

場合も，同じ試料のデータとして関連付けて登録できる．

けでは材料特性以外の論文が多く含まれてしまい，検索キー
ワードによるそれらの除外が困難であった．そこで，タイト

試料情報の記入フォーマットの設計

ル中に何らかの物質名(化学式，元素名，鉱物名など)を含む

実験値データベースのフォーマットには，まだ世界標準が論文を自作のスクリプトで抽出することにより，論文のリス存在しないため，自分たちで設計する必要がある．収集したトを約22000件まで縮めた．

論文をテキストマイニング技術で解析し，情報を体系化する

論文フルテキストのダウンロード作業

このリストに基づき，研究業務員 2 名の力を借りて，手ところから始める予定である．学会内の幅広い分野の材料研究者で検討して，「自分たちの研究に最もしっくりくるフォーマット」を設計することが重要である．

作業で 1 本ずつ PDF ファイルをダウンロードした．進捗管.

理のため各論文に独自の ID を設定し，保存時のファイル名

終

わ

り

に

も予め決めておくことで，ダウンロード作業が効率化できた．一部，所属機関からアクセスできない論文もあったが，9 か月で約15000本弱の論文を収集できた．

過去の大量の論文上の実験データをデータベース化するという仕事を誰よりも早く達成すれば，それを用いたデータ科

なお，プログラムによる論文の自動ダウンロードは，テキ学研究という形で，材料科学のフロンティアを切り開ける可ストマイニング API を除き，出版社から禁止されているこ能性がある．熱電材料のデータ収集をモデルとしてデータ収とが多い．時間当たりのダウンロード数を厳しく監視してい

集方法が確立できたら，他の材料科学分野でのデータ収集にる出版社もあり，万一不自然なアクセスだと認識されると，広げていきたいと考えている．

自分の IP アドレスからのアクセスがブロックされるリスク

もし他の金属材料分野で，同様のデータベース化を進めたがある．今回のダウンロード作業ではブロックされることはい方がいらっしゃれば，技術やノウハウ，データの共有を通なかったものの，ダウンロード作業が速すぎないように注意

して，ぜひ連携して進めたいと思う．

した方が良い．一括ダウンロード機能を搭載する論文検索シ
ステムであっても，同様の注意が必要である．



論文からのグラフ画像とデータの抽出

文献データ収集 Web システムの開発に大きくご貢献して下さった熊谷将也氏と，論文 PDF のダウンロードを手伝っていただきました今井庸二氏と郡司咲子氏に深く感謝申し上

論文中のグラフ画像を独立した画像ファイルとして保存すげます．熱電特性データベース WG のメンバーと，日本熱ると，データの抽出と管理が容易になる．そこで，自動と手電学会理事会の先生方の温かいサポートに，この場を借りて

動の 2 種類の画像抽出法を用意した．自動抽出では思うよ

お礼申し上げます．本研究は，科学研究費補助金(挑戦的萌

うにいかない論文(ロゴマークや文字など本文に関係のない

芽研究16K14379)と，科学技術振興機構(JST)のイノベーシ

画像の多い論文，短冊状や格子状に分割された画像から構成

ョンハブ築支援事業「情報統合型物質・材料開発イニシアテされる論文，図表を構成する円や線などの図形パーツが独立

ィブ(MI2I)」から支援を受けたものです．

に検出されてしまう論文，目的のグラフ画像がなぜか検出さ文れない論文などである．手動抽出ソフトは，論文 PDF のス

献

ナップショット画像からクリップボードを経由して PNG 形式の画像ファイルを保存するソフトを開発した．論文やグラ
フ情報を含めたファイル名の設定を補助することで，手動画像抽出も効率化できた．


データ収集 Web システムの開発

本研究では，グラフからのデータ収集作業を全国規模で共有・分担できる Web システムを開発した(7)．Web システム( 1 ) A. Jain, K. A. Persson and G. Ceder: APL Mater., 4(2016),
053102.
( 2 ) G. J. Snyder and E.S. Toberer: Nat. Mater, 7(2008), 105.
( 3 ) 桂ゆかり日本金属学会誌，79(2015), 633637.
( 4 ) R. Elliott: Learned Publishing, 18(2005), 91
94.
( 5 ) 桂ゆかり日本熱電学会誌，12(2016), 1622.
( 6 ) Scopus, Elsevier (2012). URL: https://www.scopus.com/( 7 ) 桂ゆかり，熊谷将也，今井庸二，郡司咲子，木村 薫粉体
および粉末冶金，64(8)(2017).
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

とすることで，作業者側でのソフトウェアの更新が不要とな

2009年 3 月 東京大学大学院工学系研究科博士課程修了2009 年 4 月2012 年 8 月 理化学研究所 基礎科学特別研究員
2012年 9 月2015年 7 月 東京大学 特任研究員
2015年 8 月 現職
2015年 7 月 物質・材料研究機構 特別研究員(兼任)

り ， Windows, Macintosh, Linux 以 外 に も iOS や Androidなどのタブレットの利用が可能となった．
開発は，日本熱電学会の会員である熊谷将也氏(2015年当時博士課程 2 年)が引き受けてくれた．彼は実験と計算による熱電材料開発の研究をしていたが，データ科学と Web プ
ログラミングの知識も持っている．論文をまたがって同じ作

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
桂

ゆかり




寿命と呼ばれる疲労寿命とは良い相関が得られていました．
ところが，清浄度に対する要求も高度化して行き，単に酸化物系介在物の総量を減らすだけでは対応できなくなってきました．そこで，介在物自体を小径化するニーズが出てきま「高信頼性鋼」を支える特殊鋼製造技術と材料開発

す．これに対し，単位被検面積あたりの最大介在物に着目するという観点で，極値統計法による介在物評価方法が開発されました．これにより，酸素分析の被検重量は 1 g 程度に対して，数 g～20 g 程度となり，評価対象の介在物サイズも，山陽特殊製鋼株式会社シニアマネージャー

高 須 一 郎

10 数 mm レベルとなりました．この値を基準に高清浄度化検討することにより， SNRP 操業という当社独自の超高清浄度鋼製造技術を開発しています．そこから，さらに信頼性を向上させるというニーズに対応して，より大体積を試験可

山陽特殊製鋼は 1933 年創業の特殊鋼専業メーカーです．

能な超音波探傷法による介在物評価方法を開発．これにより特殊鋼と言っても学生の皆さんにはあまり馴染がないかも知

被検重量を kg オーダー以上に拡大させ，この指標も取り入れませんが，実は皆さんの身近な所でも，自動車，新幹線，れて，更なる高清浄度化を図っています．

スマートフォン，ハードディスクドライブなどの中の重要なもちろん，清浄度を高めるための製鋼操業改善案を考案す部材として使用されています．特殊鋼は，熱や摩耗・衝撃な

るには，前述の評価技術開発や現場実験によるデータ取得だ

どに強いといった特性から，自動車や鉄道などの軽量化や長けでなく，材料や熱力学，反応速度論等の知識も総動員し寿命化など，社会の発展に貢献しています．その中で山陽特て，それらを駆使する必要があります．それらの知識は，会

殊製鋼は，不純物を極限まで低減させることのできる高清浄社に入ってから取得するものが多く必ずしも学生時代の知識

度鋼製造技術をベースに高品質の特殊鋼を安定的に提供してがそのまま役に立つとは限りませんが，そのベースとなる材

います．特に，主力製品の軸受用鋼は，他社よりも高い品質料の知識は学生時代に取得したものでしょうし，それらの知と信頼性で，世界各国で高い評価を受けています．

識が役立つことも多いと思います．その意味で，学生時代に顧客ニーズが多様化する現在，そのニーズに応える製品開少しで良いので視野を広げておくことが大事だと思います．

発や製造技術の向上は不可欠であり，本報では商品開発や製また，商品開発や製造技術開発を支援するものとして，各造技術開発を進める上で活用している評価・解析技術につい

種シミュレーション技術があります．山陽特殊製鋼でも，合て紹介します．

金設計や材質予測に活用している熱力学計算や材質データ予

軸受部品は，滑らかな動力伝達をする機械ユニットでのパ

測，製鋼・鋳造から圧延・熱処理および顧客での加工や処理

ワーロス軽減を図る役目があり環境負荷軽減に寄与していまに対するソリューション提供に至るまで，各種シミュレーシ

す．その中で，軸受用鋼は，環境問題の加速を背景とした自ョンソフトウエアを導入して対応しています．ここで重要と動車用をはじめとする各種機械ユニットの機構革新や，大幅なってくるのは，シミュレーション計算で得られる結果の妥

な小型軽量化の影響を受け，従来にはない過酷な環境で，従当性とそれらをどのように解釈するかです．妥当性確保に

来と同等以上の寿命特性を発揮することが求められていま

は，ラボ実験による材料データや製造現場で取得した各種デす．軸受部品の長寿命化には，潤滑や機械設計に関連する方ータとの合せ込みを行い検証しているのですが，計算に用い策が有効ですが，環境問題の高まりを受けて改善要求レベルるモデルや取得データの信頼性が重要になってきます．例えは高まっており，材料への期待も大きくなっています．これば製造現場で起こっている現象を解析し信頼性の高いデータに対し山陽特殊製鋼は，溶鋼中の非金属介在物を極限まで少を得るためには，実際に現場に行き，実際の現象をよく観察なく，また小さく制御し，その清浄度を極限まで高める超高する必要があります．また，シミュレーション結果の解釈を清浄度鋼操業技術を確立しています．鋼中の非金属介在物の含めて，材料科学の原理原則に基づき考えることも重要です．

低減が寿命延長をもたらすことが知られており，このこと

特殊鋼を対象として，山陽特殊製鋼における「高信頼性鋼」

が，軸受部品の機能として最も重視される転がり疲れにおけの評価技術やシミュレーション技術の一部を紹介しました．

る耐久性の発揮を担っています．

当社には，特殊鋼材の他に，素形材製品や粉末製品を製造しところで，品質向上のための製造技術改善を図る上で，指ており，実際の業務では幅広い分野での技術開発を進めてい標となる評価技術が重要となりますが，適切な評価手法を持ます．これらに対しても，基本的な材料の知識が役立っておっていないとユーザーの求める品質の造り込みができません．

り，ひいては信頼性の高い特殊鋼を安定的に世に送り出すこ

清浄度評価については，従来から鋼中の酸化物系介在物のとを通じて，産業界の発展に貢献しています．

総量を表す酸素値を基準にしてきました．ここで酸素値に現(2017年 6 月28日受理)[doi:10.2320/materia.56.564]

れる介在物の大きさは数 mm 程度以下で，この酸素値と L10(連絡先〒672
8677 姫路市飾磨区中島3007番地)

企 業 紹 介た，溶出能が非常に高いガラスの作製に成功しました(2)．このガラスは，網目構造を形成するユニットが小さいことから，従来のガラスではリン酸とケイ酸は容易に分相しますが，オルトリン酸とオルトケイ酸の小さい網目形成ユニット
を Mg2＋ イオンがクロスリンクすることで，分相することのない，均一なインバートガラスの作製にも成功しました(3)(4)．

.

.

は じ

め

に

私は， 2016 年 3 月に名古屋工業大学大学院工学研究科未来材料創成工学専攻にて博士(工学)の学位を取得し，同 4
月より大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻の生体材料学領域にて，特任助教として研究活動を行っております．「異方性の材料科学」をキーワードに「骨を材料として捉え， BAp (生体アパタイト骨の主な無機成分)配向性という骨質パラメータを導入し材料工学的観点から骨にアプローチする」という非常に独創的な骨研究を行う中野貴由教
授の研究室において，骨質・骨量の両方を早期に回復可能とする材料の創製を目指しています．私はこれまで，生体活性ガラスを中心とし，材料から溶出するイオンを積極的に活用
し，骨形成を促進可能な材料の創製を行ってきました．以下のこれまでの研究概要について紹介させて頂きます．

.

生体材料におけるリン酸塩ガラス

博士(工学)取得まで，名古屋工業大学で春日敏宏教授の指導の下，生体用リン酸塩インバートガラスの研究に取り込みました．インバートガラスとは，ガラスの網目形成酸化物(SiO2, P2O5 等)より網目修飾酸化物(カチオン等)が多く含まれる組成のガラスを言います．春日敏宏教授が考案した，リン酸塩インバートガラスは，中間酸化物である TiO2 を少量添加することで，短いリン酸グループ同士を TiOx 多面体がクロ
スリンクした構造をしています．このリン酸塩インバートガ
ラスをコーティングしたチタン合金は動物実験にて優れた生体活性を示しました．当時，私が研究対象として取り組んだのは，リン酸塩インバートガラスに骨形成を促進するイオンの添加による生体活性向上を目標とし，ガラス構造を解析・制御することで，イオン溶出挙動の制御を目指しました．
様々な骨形成促進イオンの中，Mg2＋ イオンに注目しました．
Mg2＋ イオンは，骨芽細胞において細胞接着性を向上させ，その後の細胞増殖・分化・石灰化まで促進します．更に，ガラス中では中間酸化物として働き，ガラス網目構造形成を補助し，ガラス形成能を向上させることが可能です．リン酸塩
インバートガラスに MgO を導入すると，ガラス形成能が向上し，イオン溶出能も向上するという，従来のメタ組成リン酸塩ガラスでは示さなかった，相反する性質を同時に持つガラスの作製に成功しました(1)．さらなるイオン溶出能向上のため，リン酸含有量を少なくし，MgO を導入することで，オルトリン酸(リン酸の一番小さいユニット)のみから形成され

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan

他研究グループ・企業での経験

修士・博士課程中では，他研究グループで研究をする貴重な経験を得ることができました．修士では，産業総合技術研究所の加藤且也グループ長の指導の下，6 ヶ月間，セラミック
スナノ粒子が細胞に及ぼす影響についての研究に取り組み，
細胞培養の基礎を学び，結果を論文投稿しました(5)．博士では，Imperial College London の Julian Jones 教授の指導の下，
3 ヶ月間，生体用ゾルゲルガラスの研究に取り組み，ゾルゲ
ルプロセスの基礎を学び，結果を論文として残しました(6)．
修士修了後は，一旦，研究の現場を離れ，サムスン電機で専門研究員として 3 年間，新製品の開発に取り組み，材料が量産に至るまでの経験を積むことができました．他研究グルー
プ・企業で，研究・開発に取り組み学ぶことにより，研究者としての幅広い視野を得ることができたと考えています．

.

現

在

生体骨の結晶学的異方性微細構造に材料工学からアプロー
チする中野貴由教授の下，骨異方性構造を早期に回復可能な材料の創製を目指しています．骨の力学特性は骨量より骨組織の配向に支配的に影響され，骨芽細胞を配向させることで骨配向構造の形成が可能です．そこで，生分解性ポリマーであるポリ乳酸と，生体活性ガラスのコンポジットを用いた配向化ファイバーマットを作製し，細胞配向の制御をポリ乳酸からなるスキャフォールドで行い，Bioglass を中心とした生体活性ガラスから溶出するイオンにより骨形成を促進させる材料の研究に取り組んでおります．

.

お

わ

り

に

中野研究室の研究方針である「異方性の材料科学」をキーワードに「配向」したスキャフォールドと「ランダム」構造を持つガラスを融合した，異方性材料の研究を自由にさせて頂いております．従来の骨量のみを回復させる生体材料でなく，材料から積極的に働きかけることにより，本来の異方性構造を有した生体組織を誘導可能な生体材料を創製することを目標に，材料工学研究者として社会に貢献できる材料の創製に挑戦していきたいです．

文献( 1 ) S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T.
Kasuga: J. NonCryst. Solids, 438(2016), 1825.
( 2 ) S. Lee, A. L. B. Macon and T. Kasuga: Mater. Lett., 175(2016), 135138.
( 3 ) S. Lee, T. Nakano and T. Kasuga: J. NonCryst. Solids, 457(2017), 73
76.
( 4 ) S. Lee, K. Ueda, T. Narushima, T. Nakano and T. Kasuga:
Biomed. Mater. Eng., 28(2017), 2330.
( 5 ) S. Lee, T. Kasuga and K. Kato: J. Ceram. Soc. Jpn., 118(2010), 428
433.
( 6 ) A. L. B. Macon, S. Lee, G. Poologasundarampillai, T. Kasuga
and J. R. Jones: J. Mater. Sci., 52(2017), 88588870.
(2017年 7 月10日受理)[doi:10.2320/materia.56.565](連絡先〒5650871 吹田市山田丘 2
1)




本
会

告

会

記

事

会費改訂のお知らせとお願い …………………………………566
会費の自動振替制度のご案内 …………………………………566
2017年秋期講演大会ご案内 ……………………………………566
2017年秋期講演大会講演概要集 DVD の販売について ……566
日本金属学会・日本鉄鋼協会講演大会相互聴講のお知らせ…………………………………………………………………567
2017年秋期講演大会企画シンポジウム開催のお知らせ ……567
第 4 回ランチョンセミナー開催 ………………………………567
2018年春期講演大会の外国人特別講演および招待講演募集…………………………………………………………………567
講演大会の参加費および登壇費の改訂のお知らせとお願い…………………………………………………………………568
第41回技術開発賞募集 …………………………………………568
第68回金属組織写真賞作品募集 ………………………………568
研究集会 …………………………………………………………569

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
分
科会stevent＠jim.or.jp
まてりあ・広告materia＠jim.or.jp
会 誌 ・ 欧 文 誌editjt＠jim.or.jp

公益社団法人日本金属学会
〒


 仙台市青葉区一番町



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 FAX 





TEL 
http://jim.or.jp/

支部行事 …………………………570 新入会員 …………………………576
掲示板 ……………………………572 次号予告 …………………………576
会誌・欧文誌 9 号目次 …………575 行事カレンダー …………………577

会

告(ホームページもご参照下さい)
会費改訂のお知らせとお願い2017年 9 月 1 日
公益社団法人日本金属学会会長 中島英治

2017年 4 月24日に開催された定時社員総会におきまして会員の会費改訂が決議され，2018年より会費を改定いたしますので，お知らせいたします．ご承知のように，本会の会員数は減少が続いており，特に次世代を担う若い会員の減少が顕著となっています．そこで，金属及び関連材料を学ぶ学生に会員になっていただくとともに，就職後も引き続き会員を継続していただくために，学生員の会費を現在の 2/3 に値下げするとともに，30歳以下の正員の会費を正員会費の半額とすることといたします．
一方，本会の会費は1982年から35年間据え置いてきており，その間に消費税が導入され，その分の経費負担が増加しており，さらに2019
年には消費税は10に増税されることが予定されています．そこで，上記の若手の会費値下げによる減収と消費税による経費負担増の一部を補うために正員の会費を約 4値上げさせていただくことにいたします．
以上の事情と趣旨をご理解いただき，現在会員の皆様には引き続き会員として，また若い方々には会員となっていただきますようお願い申し上げます．
〈会費改訂の内容〉

会員種別

改訂後会費

改訂前会費

正員(31歳以上)

10,000円

9,600円

正員(30歳以下)

5,000円

9,600円

学生員

4,000円

6,000円

会費の自動振替制度のご案内
2018 年度会費自動振替制度のご案内を下記の通り申し上げます．ご利用の方は，お手続きを宜しくお願いいたします．
ホームページ会費自動振替制度のご案内

2018年度会費自動振込申込締切 年月日(金)問合せ・申込書送付先

 0222233685

会員サービス係

会

期

会

場

2017年 9 月 6 日(水)～9 月 8 日(金)北海道大学(〒060
0808 札幌市北区北 8 条西 5 丁目)

年秋期講演大会講演概要集 DVD の販売について
2017年秋期講演大会講演概要集 DVD を販売しております．
ご購入希望の方は，下記をご記入の上， E mail または FAX でご注文下さい．請求書を添えて送付いたします．

〒9808544 仙台市青葉区一番町 11432(公社)日本金属学会


年秋期(第回)講演大会ご案内

宛

FAX 0222236312 Email: member＠jim.or.jp%

 件名を「
年秋期講演大会講演概要集 DVD 購入申込」◯
 申込者氏名，◯
 会員資格(会員番号も併記)，◯
 申込数◯
 送付先ご住所◯

会員価本体3,810円＋税 定価本体10,000円＋税 送料360円
問合先(公社)日本金属学会
 0222233685

Email: ordering＠jim.or.jp

FAX 0222236312%
本 会 記 事

日本金属学会・日本鉄鋼協会講演大会相互聴講のお知らせ
申込方法当日受付
鉄鋼協会の講演を聴講する場合は，金属学会で従来の参加受付を済ませた後，鉄鋼協会受付で相互聴講の申込をする．

〈ランチョンセミナー開催企業・講演テーマ・演者予定〉■A 会場(B 棟 1 階 B11講義室)
株 TSL ソリューションズ
「 TEM を用いた結晶方位マップ及び相マップの作成～ ASTAR /TopSpin の機能と特徴のご紹介～」鈴木清一■B 会場(B 棟 1 階 B12講義室)(註)

金属学会で講演発表(共同セッション含む)する場合は，金属学会の正規大会参加申込みが必要です．

株オックスフォード・インストゥルメンツ

料金一般・学生・非会員を問わず同一料金「Symmetry～世界初の EBSD 用 CMOS 検出器の世界～」聴講のみ(概要集無し)

3,000円■H 会場(C 棟 2 階 C212講義室)

聴講と概要集(1 冊)

6,000円株日本テクノプラス

「弾性率測定等方体から異方体へ」児玉年秋期講演大会企画シンポジウム開催のお知らせ■企画シンポジウム年度科学研究費補助金申請勉強会
日時
場所

2017年 9 月 6 日(水)9 : 50～12 : 00
北海道大学工学部 オープンホール■18th KIM/JIM Symposium
日時
場所

名古屋大学

場所

場所

■M 会場(C 棟 3 階 C310講義室)
物質・材料研究機構

2017年 9 月 7 日(木)9 : 00～11 : 00
北海道大学工学部 (金属学会 Q 会場)

2017年 9 月 7 日(木)13 : 00～16 : 50(大会 2 日目・午後)
北海道大学工学部 オープンホール

日時2017年 9 月 8 日(金)12 : 00～13 : 00

会場

北海道大学工学部「物工系会議室(A1
17)」

参加方法月日(木)より参加券を「機器展示会場(工学部A 棟 1 階)」にて配布致します．

年春期講演大会の外国人特別講演および招待講演募集
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，毎年 6 月と 12 月に開催される
国際学術交流委員会において審議採択いたし，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． 2018 年春期講演大会における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．
.

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
その他大会参加費免除，懇親会招待
.

者とする．

2017年 9 月 7 日(木)14 : 30～15 : 30
場所 北海道大学工学部 フロンティア応用科学研究棟 2 階セミ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

ナー室その他大会参加費免除
.

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．
.

秋期講演大会の会期中に，第 4 回ランチョンセミナーを開催い

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

2017年 9 月 9 日(土)9 : 30～12 : 05(講演大会の翌日です)
北海道大学工学部 オープンホール

第回ランチョンセミナー開催

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

日時■日本金属学会・日本鉄鋼協会男女共同参画委員会

周年記念シンポジウム「企業・大学での女性活用とダイバーシティ推進を考える」

特別講演
講演者著名な外国人研究者とする．

■平成
年度秋季全国大学材料関係教室協議会講演会

場所

材料データプラットフォームセンター「世界のトレンドに見る材料系ジャーナルの将来」谷藤幹子■日本金属学会・日本鉄鋼協会
第回女性会員のつどい

日時

超高圧電子顕微鏡施設

2017年 9 月 6 日(水)10 : 00～17 : 05
北海道大学工学部 オープンホール■日本金属学会創立80周年記念シンポジウム
日本金属学会創立80周年記念特集「材料科学の変遷と展望～社会からの要求に応えて～」
日時

未来材料システム研究所「超高圧電子顕微鏡で見る金属の世界」荒井重勇■企画シンポジウム
Ti 合金の構造材料としての現状と今後の展望
日時

功■J 会場(C 棟 2 階 C214講義室)

.

推薦書提出期日 2017年11月20日(月)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

FAX 0222236312%

たします．このセミナーは，企業による製品の紹介や技術情報を聴 022
2233685

講いただく企画です．参加無料です．多くの皆様のご参加をお待ちEmail: gaffair＠jim.or.jp

しております．
企画

株式会社明報社

日時2017年 9 月 7 日(木)12 : 05～12 : 45
北海道大学・札幌キャンパス工学部 B 棟・C 棟(講演会場)

会場

参加費無料

昼食を無料提供いたします．

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan年春期講演大会からの参加費および登壇費の改訂のお知らせとお願い2017年 9 月 1 日
講演大会委員会委員長 杉本 諭
2018年春期講演大会より講演大会の参加費および登壇費を改訂いたしますので，お知らせいたします．本会では，より魅力ある講演大会にするため，各種施策の実施を行ってきておりますが，ご承知のように，会場使用料金の上昇に伴う減収が生じております．これを補うた
め，正員の講演大会の参加費ならびに非会員の講演大会参加費および登壇費を，以下の表に示すように値上げさせていただくことになりました．ただし，学生員の事前申込みの参加費は据え置きとするとともに，正員の値上げ幅を非会員のものに比べて低く抑えさせていただいております．これによって，これまで非会員で講演大会に参加されていた方の本会への入会および事前参加申込も促したいと存じます．
なお，非会員の参加者には，会員への移行を促すため，1 年間，「まてりあ」を寄贈するとともに，会員価格でイベント等に参加できる特典を付与いたします．
以上，ご理解いただきますようお願い申し上げます．
参加費の改訂内容
改訂後参加費

改訂前参加費

事前申込み

当日申込み

事前申込み

当日申込み

員

10,000円

13,000円

9,000円

10,000円

学生員

6,000円

7,000円

6,000円

6,500円

非会員一般

24,000円

27,000円

19,000円

20,000円

非会員学生

14,000円

16,000円

14,000円

15,000円

改訂後登壇費

改訂前登壇費

非会員一般

10,000円

6,000円

非会員学生

5,000円

3,000円正

登壇費の改訂内容＊維持員会社の正員登録者以外の社員が講演発表する場合
改訂後の参加費・登壇費
事前申込み

当日申込み

参加費は正員扱

10,000円

13,000円

登壇費は非会員扱

10,000円

10,000円

20,000円

23,000円

合計

第回技術開発賞「新技術・新製品」記事募集

第回金属組織写真賞作品募集
応募締切
年
月日(金)

応募締切
年月
日(火)
賞の名称
賞の対象

第41回公益社団法人日本金属学会技術開発賞
まてりあ「新技術・新製品」記事に掲載(1 号から)された記事が選考対象となります．

2018年 9 月の秋期講演大会
原稿問合先 まてりあ Email: materia＠jim.or.jp

表

詳

彰

細

まてりあ 8 号519頁

or

ホームページ本会賞の募集

申込 URL http://gijutsu.jim.or.jp/entry
技術開発賞の問合先

第68回公益社団法人日本金属学会組織写真賞

募集部門「写真賞部門」

1.

光学顕微鏡部門

2.

走査電子顕微鏡部門(分析，EBSD 等を含む)

3.

透過電子顕微鏡部門(STEM，分析等を含む)

4. 顕微鏡関連部門(FIM, APFIM, AFM, X 線 CT 等)
注光学顕微鏡と透過電子顕微鏡写真，走査電子顕微鏡と透過電子
顕微鏡写真等の組写真を応募する場合，応募者が最も適切と判(公社)日本金属学会各賞係
 0222233685

賞の名称

断する部門を選択すること．

Email: gaffair＠jim.or.jp

申込要領

下記 URL から入力し，写真作品データを提出する．

【写真作品】◇◇◇

 写真データの解像度は A2 版サイズを前提に400 dpi 以上とする．
◯
 写真データは PDF または画像ファイル( jpg など)で提出する．
◯(それ以外はプレビュー表示が出来ない)
 写真と図の組み合わせでも提出は可(写真，図への挿入文字は小◯さすぎないこと)．
 作品には，応募者名，共同研究者名を記載しない．
◯
 応募作品数には制限を設けない．
◯
 他学協会等の同様の賞を受賞してない作品であること．
◯



本 会 記 事詳

まてりあ 8 号520頁 or ホームページ本会賞の募集

細研究会

申込 URLhttp://picture.jim.or.jp/entry(公社)日本金属学会 各賞係

問合先 022223
3685

No. 70

第回 プラストンに基づく変形現象研究会～疲労き裂研究の新機軸微小き裂とミクロ組織～Email: gaffair＠jim.or.jp〔共催〕京都大学 構造材料元素戦略研究拠点

SIP 革新的構造材料

D67九州大学拠点

研究会 No. 69

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第回 エレクトロニクス薄膜材料研究会
」「電子・情報・エネルギー素子と機能材料の最近の研究

在化しつつある．回位( disclination )の運動によるナノ結晶材料における複数の結晶粒の協調的なせん断や回転，原子のシャフリング
を要する六方晶や金属間化合物における変形双晶，マルテンサイト〔協賛〕

公益社団法人

応用物理学会変態，粒界すべりなどがこの範疇に属し，材料の変形現象を包括的

低炭素化社会の為の次世代電子・情報・エネルギー素子として，に理解する上位概念として変形子(プラストン)が提案されている．

従来の半導体材料及びプロセスに踏襲されない革新的機能を有する

本研究会は新規な挑戦的概念であるプラストンを題材に新たな視点

電子デバイスが要求されている．本研究会では，革新的機能を有すから材料の変形と破壊についての基礎的議論を行うために企画される電子デバイスに繋がる新たなエレクトロニクス材料について検討た．今回は，金属疲労において寿命の大半を占めるとともにミクロする．

組織の影響を強く受ける微小き裂段階のき裂進展挙動を対象とし


日時 年月日(木)～
場所て，鉄鋼やチタンなどの構造金属材料の変形と破壊に関する活発な

電鉄姫路駅下車A 棟 1 階 101 ( JR ，山陽
神姫バス乗車「県立大工学部」下車(姫路駅より約30分))(〒6712280 姫路市書写2167)

兵庫県立大学姫路工学キャンパス

意見交換を行いたい．
年月日(火)
～
日時 

プログラム

場所

第 1 会議室(京都駅前)(http://www.consortium.or.jp/about
cpkyoto/access)キャンパスプラザ京都

13 : 00
13 : 10

開会の挨拶

13 : 1013 : 40

(招待講演)「 Eu 添加 GaN 波長超安定・狭帯域赤色

13 : 00～13 : 30

LED の新展開」
大阪大大学院工 藤原康文，稲葉智宏，朱婉新，舘林潤(1) 疲労と破壊の科学その挑戦と目指すもの(招待講演)「ダイヤモンド結晶および電子デバイス

13 : 40～14 : 30

工学研究科長/工学部長 川月喜弘

兵庫県立大工13 : 4014 : 10の現状と展望」
14 : 1014 : 40

物材機構

理事 小出康夫

九大工 津o兼彰(2) 力学からの挑戦金属疲労の常識と課題(招待講演)「電子デバイスにおける原子層堆積技術の有効性」

九大工 野口博司
14 : 30～14 : 50

国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 生田目俊秀

物材機構
14 : 4015 : 10

プログラム

(招待講演)「半導体基板上で膜タンパク質が機能す―休憩―

14 : 50～15 : 40(3) 計測からの挑戦3D/4D でわかることわかったこと
九大工 戸田裕之

るナノバイオデバイスの構築」
兵庫県立大大学院工 住友弘二
―休
15 : 2015 : 50

兵庫県立大大学院工 奈良安雄

(招待講演)「金属元素の添加による鉄酸化物薄膜の高機能化」

16 : 2016 : 50(4) 計算からのアプローチき裂/界面相互作用の結晶塑性モデリ

憩―

電磁研新機能材料創生部門 阿部世嗣

北見工大 大橋鉄也

企画責任者

乾

参

無料(参加人数確認のため可能な限り事前参加申し込加費晴行(京都大・工)み下さい)(招待講演)「半導体結晶によるナノとマクロの協奏

申 込・ 問 合先 月日( 火) まで に E mail ま たは FAX に て氏

―原子レベルの結晶制御によるテラヘルツ波の高出

名，所属，電話番号を明記してお申し込み下さい．

力発生と社会インフラに対する非破壊検査応用―」〒6068501 京都市左京区吉田本町
京都大学 構造材料元素戦略研究拠点

東北大大学院工 田邉匡生，小山
16 : 5017 : 20

ング

(招待講演)「金属酸化物薄膜の機能性と新規電子デバイスへの展開」

15 : 5016 : 20

15 : 50～16 : 40

裕(招待講演)「印刷プロセス太陽電池色素増感型太陽電池，CIGS，ペロブスカイト，シリコン」

大石毅一郎
 075
7535573

兵庫県立大大学院工 伊藤省吾

FAX 0757535578%

Email: admin＠esism.kyotou.ac.jp

17 : 20
17 : 50 「DNA/Si MOSFET の電気特性とその応用」

兵庫県立大大学院工 松尾直人，高田忠雄，部家彰，山名一成広島大ナノデバイス・バイオ融合科学研 横山
17 : 50
18 : 00

閉会の挨拶

新

兵庫県立大大学院工 松尾直人

企画責任者

松尾直人(兵庫県立大院工)

参加費

無料

申込・問合先 月日(水)までに FAX または E mail にて氏

◇

◇

◇

名・所属・電話番号を明記してお申込み下さい．
〒6712280 姫路市書写2167

兵庫県立大学大学院

工学研究科 材料・放射光工学専攻

松尾直人

FAX 0792674907%
Email: nmatsuo＠eng.uhyogo.ac.jp

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan(参考濃飛バス 合掌村線研究会 No. 79

第回 金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用
技術研究会 参加募集

下呂温泉9 : 11→下呂交流会館9 : 18)

10月 6 日(金) 中性子回折を利用した高温その場集合組織測定


9 : 40 ～ 10 : 15システムの構築
まてりあ第 56 巻第 6 号会告で講演募集しました「金属・無機・

茨城大フロンティア応用原子科学研究センター ○小貫祐介，星川晃範
茨城大工 佐藤成男，茨城大フロンティア応用原子科研セ 石垣

有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会」を下記の通り開催いた
します．今回が本研究会の最初の講演会となります．様々な結晶性

10 : 15 ～10 : 50

応力テンソル測定

材料の結晶方位にご興味のある方はふるってご参加下さい．なお，

日本原子力研究開発機構 ○徐平光，東大 井上純哉

本研究会は軽金属学会「アルミニウムの再結晶集合組織形成モデル

日本原研 W. ゴン，S. ハルヨ，鈴木裕士，秋田貢一

化研究部会」との共催により行います．
10 : 50～11 : 25

月日(木)，日(金)開催日 年
場

所

 Mg 量の異なる Al
Mg 合金の冷間圧延における

内部局所塑性ひずみ分布

下呂市下呂交流会館アクティブマルチスタジオ(〒5092202

豊橋技科大 ○小林正和，青葉知弥，三浦博己

下呂市森22703)

 057625
5000(参考濃飛バス 合掌村線 下呂交流会館11 : 48→下呂温泉11 : 52)

http://www.gerok.jp/―昼

JR 名古屋駅→(JR 高山本線)約 1 時間30分(ワイドビューひだ)→JR 下呂駅

13 : 00 ～13 : 35

 アルミニウムのせん断変形と焼鈍による優先方


位形成

参加費

資料代として当日1,000円をお支払い下さい(学生は無料)

懇親会

10月 5 日 下記宿泊所と同じ※宿泊所の夕食と同じため，宿泊と別申込不可，領収書は宇都宮大工 ○高山善匡，金丸友和，荒川卓弥，渡部英男
13 : 35 ～ 14 : 10


 AZ61Mg / Ti クラッド薄板レーザ突合せ溶接材


の組織と集合組織

別発行6,480円
泊食―(参考濃飛バス 合掌村線 下呂温泉12 : 41→下呂交流会館12 : 48)

下呂駅から濃飛バス合掌村線「下呂交流会館」下車

宿徹

 中性子回折を用いた複層鋼板の集合組織と残留

大阪府大工 ○井上博史，奥野雅士(学生)

10 月 5 日 下呂温泉 紗々羅(基本的に相部屋設定( 3 5名)，1 名利用は要相談)

14 : 10～14 : 30 【討論会】金属・無機・有機材料の集合組織解析

紗々羅館1 泊朝食8,100円，森山館1 泊朝食5,940円(女(参考濃飛バス 合掌村線 下呂交流会館14 : 48→下呂駅前14 : 55)

14 : 30～14 : 35

閉会の挨拶

世話人

大阪府大工 井上博史

性は少人数割引あり)
申込方法


氏名，所属，連絡先(TEL・Email)を明記の上，月日(金)までに下記世話人宛にご連絡下さい．正式な参支部行事

加申込書をお送りしますので，ご記入の上，ご返送願います．ただし，研究会のみのお申込(懇親会不参加，
宿泊不要)に限り，当日でも参加可能です．なお，10月
申込先

東北支部地区講演会

1 日以降の宿泊取消は上記宿泊施設に直接ご連絡下さい．
〒599
8531 大阪府堺市中区学園町 11
大阪府立大学大学院工学研究科マテリアル工学分野[共催]日本鉄鋼協会東北支部，秋田大学理工学部

井上博史

FAX 0722549912%
＠E mail: inoue mtr.osakafuu.ac.jp(参考濃飛バス 合掌村線 下呂駅前12 : 40→下呂交流会館12 : 48)日

年月日(金)～

時 

場

所

10月 5 日(木)テーマ 072254
9316

13 : 20～13 : 25

開会の挨拶

13 : 25～14 : 00

 FeMnSiCr 形状記憶鋼による優先動的結晶粒

横浜国大工 中島代表世話人

宇都宮大 高山善匡

秋田大学理工学部 3 号館(材料系教室)319室(秋田市手形学園町 11)
http://www.akitau.ac.jp/honbu/access/
新しい金属材料の開発と評価法
日本金属学会東北支部長 鈴木

開会の挨拶
講

演

座長

秋田大 原

成長機構の実験的検討と形状記憶特性の向上

講演 1(14 : 35～15 : 35)

格(院生 現新日鐵住金エンジニアリング)，岡安和人

ひずみ加速指数によるクリープ曲線の再現

茨城大フロンティア応用原子科学研究センター 小貫祐介

弘前大理工

 BCC 鉄系合金における圧延変形微視組織の形成


金属溶湯中の脱成分反応を利用したポーラス金属の開発と優先結晶方位の発達

東北大金研

九大工 ◯森川龍哉，田中將己
14 : 35～15 : 10

 集合組織制御による FeCo 合金磁性材料の創製

滋賀県立大 ○本庄さおり，宮村

弘，

参加費

無

懇親会

17 : 30～19 : 30 秋田大学大学会館(会費3,000円)
懇親会の申込締切 月日(金)バラチャンドラン ジャヤデワン

15 : 25 ～ 16 : 00

憩―

 分散粒子起因による異常粒成長の Phase field

シミュレーション

教授 加藤秀実

秋田大理工 麻生節夫

閉会の挨拶

滋賀県立大 菊池潮美，東北大 佐久間昭正，秋田大 石尾俊二
―休教授 佐藤裕之講演 2(15 : 45～16 : 45)

横浜国大工(現放送大学) ○福富洋志
14 : 00～14 : 35

茂基，大口健一料

詳しくは下記連絡先までお問い合わせ下さい．
連絡先

秋田大学理工学部物質科学科・材料理工学コース

原基Email: haramoto＠gipc.akitau.ac.jp
 0188892414 %FAX 0188370403

新日鐵住金 ○諏訪嘉宏，新日鐵住金(現金沢大) 潮田浩作
16 : 00 ～ 16 : 35

 Potts MC シミュレーションで作成した結晶粒東大 名誉教授 伊藤邦夫
組織の 3 次元的観察(参考濃飛バス 合掌村線 下呂交流会館16 : 48→下呂温泉16 : 52)
18 : 00～20 : 00

懇親会(紗々羅)本 会 記 事

第
回

第

回金属物性研究会「高温材料用金属材料の展望」

日本金属学会東北支部研究発表大会

日時 年
月日(水) 


会

場

東北大学さくらホール(〒9808577 仙台市青葉区片平 2

〔共

11)
無料

参加費

プログラム(予定)

催〕島根県，島根大学たたらナノテクプロジェクトセンター

高温材料はエネルギー産業において重要な構造材料です．また，

13 : 30～13 : 40
13 : 40～16 : 20

支部長挨拶

高温材料は航空機などの輸送機器にも多く使われています．この材

基調講演

料の耐熱温度が上がるほどエネルギー効率は上がりますが，靭性が16 : 30～18 : 00
18 : 00～19 : 30

ポスター発表足りなかったり欠陥があったりするとボイラーやエンジンが破壊し懇親会

大事故につながります．そのためこのような高温材料には靭性に優3,000円(学生2,000円)程度を予定しています(当日徴収)
参加申込締切 月日(金)(懇親会参加の有無もお知らせ下さい)
懇親会費れる金属がよく使われています．今回はこのような高温用金属材料の基本から最近の利用のされ方まで幅広く御講演をいただきます．

講演申込要項
募集講演

ポスター発表日

年月日(金)～

時 

申込方法

下記内容を Email でお知らせ下さい．

場所

くにびきメッセ

1．題目
2．氏名・所属(全員，発表者に○印)

121)
プログラム

3．連絡先・電話・Email アドレス
4．懇親会参加の有無

13 : 00～13 : 05

座長

申込締切 
月
日(金)

開会の挨拶

島根大 森戸茂一

島根大 森戸茂一

13 : 05～13 : 15

特殊鋼産業クラスター高度化推進事業について

予稿原稿締切 月日(月)島根県商工労働部産業振興課 産業クラスター育成スタッフ調整監 中澤信善

予稿原稿作成A4 版 1 頁(PDF ファイルを Email でご送付下さい)
作成要領は発表者に後日連絡いたします．

13 : 15～14 : 05

金属における格子欠陥の高温挙動の透過型電子顕微鏡法による研島根大 荒河一渡究

ポスターサイズA0(縦)を超えないこと
講演申込・予稿原稿送付先

14 : 05～14 : 55

高窒素フェライト綱の創製と高温強度〒9808577 仙台市青葉区片平 211
東北大学

401 会議室(〒 690 0826 松江市学園南

多元物質科学研究所

中川原淳子

 022217
5177

14 : 55～15 : 10

座長

九州大 中島英治―休憩―

島根大 大庭卓也

15 : 10～16 : 00

Email: jgawara＠tagen.tohoku.ac.jp

航空機に使われる耐熱 Ti 合金の開発史と最近の研究

問合せ先物材機構 御手洗容子

東北大学

多元物質科学研究所

篠田弘造

 022217
5624

16 : 00～16 : 50

航空機エンジン用 TiAl 合金と三次元積層造形

Email: shinoda＠tagen.tohoku.ac.jp

阪大 安田弘行

閉会の挨拶

16 : 50～17 : 00

島根大 大庭卓也※講演内容はホームページ→支部行事でご覧頂けます．
参加申込

氏名・所属・連絡先( E mail アドレス)を明記のうえ，
月日迄に Email で下記の申込先へお申込下さい．

参 加 費

無料
※下記の工場見学会に参加される場合は，島根県の旅費規程に基づき交通費及び宿泊費が支給されます．(概ね10名程度)〈特殊鋼関連企業工場見学会〉
年
月日(土) ～
日時 
日程◇◇◇

7 : 50松江駅発(送迎バス)

8 : 30～12 : 30
見学先

工場見学

株 日立メタルプレシジョン
株式会社キグチテクニクス
秦精工株式会社（「SUSANOO」参画企業）※詳細は同上のホームページ→支部行事をご覧下さい．
申込・問合先島根大学大学院

総合理工学研究科

森戸茂一

 0852326398

Email: tatara＠riko.shimaneu.ac.jp

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan〈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
原稿提出方法電子メールと FAX 両方(受け取りメールの確認をして下さい)原稿送信先%FAX 0222236312 Email : materia＠jim.or.jp

◇金沢大学

理工研究域

公募人員

准教授

所

理工研究域

属

専門分野

もしくは

機械工学系

書類提出先

〒9201192 石川県金沢市角間町
金沢大学理工研究域機械工学系 教授

問合せ先〒9201192 石川県金沢市角間町
金沢大学理工研究域機械工学系

石川和宏

 076
2344950

Email: ishikazu＠se.kanazawau.ac.jp
その他
応募書類は，封筒表面に「教員公募書類」と朱書きの上，簡

易書留にて郵送して下さい．なお，応募書類は原則として返却しません．
就業規則に関する規程については，下記 URL をご覧下さい．



http: // www.kanazawa u.ac.jp / university / administration /regulation/rules

教員公募◇

テニュアトラック助教

教授

喜成年泰




金沢大学では，教員の英語による教授能力の向上と，英語に名よる開講科目の増設等を前提とした英語教育に取り組んでいます．下記 URL をご覧下さい．

機械工学系

http://www.me.se.kanazawau.ac.jp
機械材料，構造・機能材料，生体材料，エネルギー関連

http://sgu.adm.kanazawau.ac.jp/kusgu/project.html
金沢大学では男女共同参画を推進しています．詳しくは下記URL をご覧下さい．
http://cdl.w3.kanazawau.ac.jp/

材料等の分野で，金属学を基礎に研究活動できる方
着任後は【階層的・多角的アプローチによる革新的機械
材料の創成と付加価値の創出】研究課題グループに所属
し，知的材料システム研究室の教員と協力して金属材料

集分野の研究を展開して頂きます．
教育担当

理工学域

会

機械工学類，フロンティア工学類

大学院自然科学研究科博士前期課程

機械科学専攻大学院自然科学研究科博士後期課程

機械科学専攻(准独 日本学術振興会 産学協力研究委員会 合金状態図第委員会◇「第回状態図・熱力学セミナー 開催案内」◇

教授のみ)
担当科目

勤務形態

製図，実験などの実習科目(英語による授業を担当して

独 日本学術振興会 第172委員会〔主催〕
〔協賛〕日本金属学会，日本鉄鋼協会，軽金属学会，資源・素材学会

いただく場合があります)趣旨

学類・大学院での上記専門分野に関する科目，ならびに状態図は，「材料設計の地図」であると形容されるように，目的准教授常勤，任期なし
テニュアトラック助教常勤，任期 5 年※テニュア付与基準の概略
 国内外で，分野における研究成果が特に優れていると認められることのミクロ組織を得るため，製造プロセスの最適化のための重要な役割を持っている．CALPHAD 法は，状態図計算・評価手法として広く行われており，現在では多くの熱力学計算ソフトウェア，熱力
学データベースが市販・公開され，材料開発に用いられている．

 適正に計画された研究計画が達成されていること

本セミナーでは，一日目に状態図・熱力学計算の基礎となる熱力

 十分な競争的研究資金を獲得していること

学基礎と CALPHAD 法の基礎を取り上げ，二日目により実践的な 学生に対する教育成果(研究指導，講義内容)が優

内容である実験による状態図の決定や熱力学量の測定手法の詳細とれていると認められること

CALPHAD 法による熱力学解析の概略までを解説する．

※研究経費として初年度80万円程度を措置する予定
給

与

応募資格

年俸制が適用されます．

日

時 
月
日(月)～月日(火)着任時に博士の学位を有する研究者．研究，教育に熱意

場

所

着任時期

2018年 4 月 1 日




アクセス

野依記念学術交流館 1 階(名古屋大学 東山

http://www.nagoyau.ac.jp/accessmap/index.html

履歴書(写真添付，現住所，連絡先[電話番号，メールアドレ

40名
プログラム

ス]，学歴，研究歴，職歴，所属学会，賞罰)

一日目

研究業績(学位論文，査読付原著論文，国際会議プロシーデ

熱力学基礎

ィングス，総説・解説，著書，特許等に分類し，共著者名，

カルファド法基礎

定

提出書類



名古屋大学
キャンパス)を有し，産学連携等への積極性があること．
員

東京工業大学 梶原正憲
物質・材料研究機構 阿部太一

発表機関，巻(号)，最初と最後のページ，発表年を記載する)

二日目




主要論文の別刷(5 編以内，コピー可)状態図の実験的決定

物質・材料研究機構 大沼郁雄




学会および社会における活動

熱力学計算演習

物質・材料研究機構 阿部太一



科学研究費補助金，受託研究，共同研究，寄附金などの外部

申し込み方法

資金の獲得状況

下記ウェブサイトから申込書を入手し必要事項を記入後，メール添

これまでの研究活動および教育活動とその状況( A4 用紙，



1,000字程度)
教育・研究に対する抱負(A4 用紙，1,000字程度)付にて阿部(abe.taichi＠nims.go.jp)までお送り下さい．
http://www.nims.go.jp/CSMD/members/Seminar/11thPDSeminar.htm
世 話 人 阿部太一(NIMS)，梶原正憲(東工大)，



応募者に関して意見を伺える方 1 名の氏名，連絡先

年
月日(月)必着
応募締切 
選考方法

大沼郁雄(NIMS)
問合せ先

物質・材料研究機構

第一次審査書類審査

設計グループ

第二次審査面接(プレゼンテーション，英語での模擬

 029
8592628

構造材料研究拠点

計算構造材料阿部太一

Email: abe.taichi＠nims.go.jp

授業等)(面接のための旅費支給はありません)

本 会 記 事◇非鉄製錬におけるマイナーメタルに関するシンポジウム◇
■主

催

■協

力

◇レアメタル研究会◇■主催

レアメタル研究会

東京大学 生産技術研究所 非鉄金属資源循環工学寄付

主宰者

東京大学生産技術研究所 岡部

研究部門(JX 金属寄付ユニット)

協力(一財)生産技術研究奨励会(特別研究会 RC40)

東京大学 生産技術研究所 持続型エネルギー・材料統

共催

東京大学マテリアル工学セミナー

合研究センター，レアメタル研究会■参加登録・お問合わせ

徹教授

レアメタルの環境調和型リサイクル技術の開発研究会

岡部研 学術支援専門職員 宮嵜智子

東京大学生産技術研究所 持続型エネルギー・材料統Email: okabelab＠iis.utokyo.ac.jp
FAX 0354526313%

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）

■日

程 
年
月日(金)シンポジウム
交流会

■会

場

協

10 : 25―17 : 10
17 : 30―19 : 30

■開催会場

費

(最寄り駅駒場東大前，東北沢，代々木上原)

シンポ ジウム資 料代と して 3,000 円(一 部企業関 係

東京大学 生産技術研究所
岡部研究室

崇

循環型社会における非鉄製錬業における物理選別技
術(仮)
早稲田大学

神岡鉱業における Bi 回収

11 : 30
12 : 00

レニウムの現状と製錬・リサイクル

神岡鉱業株式会社
東京大学大学院工学系研究科

教授 所

理工学術院

11 : 00
11 : 30

千晴

金属リサイクル工場 加藤雅樹
マテリアル工学専攻 八木良平

12 : 00
13 : 00―休憩―

13 : 00
13 : 50

特別講演 非鉄金属資源の動向(仮)経済産業省課長 大東道郎

鉱物資源課

製錬副産物からの Sn, Sb 回収(仮)DOWA メタルマイン株式会社

14 : 2014 : 50

〈平成29年度

11月10日(金)■第78回 2017年11月17日(金)■第79回

2018年 1 月12日(金)★貴金属シンポジウム(第 5 回)＋新年会★(合同開催)■第80回

2018年 3 月 9 日(金)★前田正史教授が熱く語る特別シンポジウム＋慰労会★(合同開催)■第回 
年月日(金)
～

銅電解におけるマイナーエレメントの挙動(仮)間午後 200～

講演

非鉄分野における産学連携の在り方(仮)(60分)
早稲田大学理工学術院 創造理工学部環境資源工学科 教授
東京大学

生産技術研究所

客員教授 大和田秀二

講師産学連携に関する大学における新しい展開(仮)(30分)

15 : 20
15 : 50―休憩―

15 : 50
16 : 30

Byproducts recovery possibilities in zinc processing

17 : 10
17 : 20

コンベンションホール

ション
時

JX 金属株式会社 技術開発センター 岡本秀則

16 : 30
17 : 10

An 棟 2F

テーマ非鉄業界の動向，産学連携，人材育成，大学・学会のミッHPAL ニッケル精製プロセスからのクロマイトの回収

Research Manager, Boliden

レアメタル研究会開催予定のご案内〉 (2017.7.30現在)■第77回 2017年 9 月15日(金)寄付ユニット特別シンポ「非鉄におけるマイナーメタル」

技術部 鈴木一成

住友金属鉱山株式会社 金属事業本部 海外プロジェクト推進室 尾崎佳智
14 : 50
15 : 20

宮嵜智子

趣旨説明

東京大学生産技術研究所 JX 金属寄付ユニット特任教授 中村

13 : 50
14 : 20

レアメタル研究会事務担当

Email: okabelab＠iis.utokyo.ac.jp■プログラム【敬称略】

10 : 3011 : 00

他

東京大学生産技術研究所■参加登録・お問合わせ者)，交流会無料
10 : 25
10 : 30(公社)日本金属学会

An 棟 2F コンベンションホール
(〒153
8505 東京都目黒区駒場 461)

東京大学生産技術研究所 An 棟 2F コンベンションホール
(〒 153 8505 目黒区駒場 4 6 1 )(最寄り駅駒場東大前，東北沢，代々木上原)

■会

賛

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

Dr. Justin Salminen

岡部

特任教授

徹

講師

Massachusetts Institute of Technology, Research Scientist 大内隆成

講師

The state of the art in Recycling: An European View

MIT における産学連携の紹介(仮)(30分)

Corporate Research Development & Innovation(Tentative)

理論創りからもの造り，そして思いの橋渡し(60分)

Aurubis AG, Dr. Mario Lobbs
シンポジウムを終えて

午後600～住友金属鉱山株式会社

顧問 土田直行

研究交流会・意見交換会(An 棟 2F

講師

ホワイエ)

東京大学 生産技術研究所 JX 金属寄付ユニット 特任教授 前田正史
17 : 30
19 : 30

交流会
東京大学 生産技術研究所■第回 
年月日(金)～An 棟 1 階 レストラン アーペ

An 棟 2F コンベンションホール

テーマチタンの将来
時

間午後 200～

講演

海とチタン－エンジニアの挑戦(仮)(60分)～海洋土木と船舶分野へのチタンの適用～
一般社団法人日本チタン協会 木下 和宏

講師低コストチタンの製造の可能性と課題(仮)(30分)
東京大学

生産技術研究所

教授 岡部

徹

講師

燃料電池車開発から見たチタンとその製造革新への期待(仮)(60分)
トヨタ自動車株式会社
FC 技術・開発部 プロフェッショナル・パートナー 高橋和彦

午後600～

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan

研究交流会・意見交換会(An 棟 2F

講師

ホワイエ)




■第
回 
年月日(金)
～＊レアメタル研究会ホームページ＊

An 棟 2F コンベンションホール

★貴金属シンポジウム(第 5 回)＋新年会★(合同開催)

http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/japanese/rc40_ j.html

テーマ貴金属の製錬・リサイクル
間午後 200～
演貴金属の製錬・リサイクル技術に関する講演

時
講★備考関連研究会〈米国版レアメタル研究会(RMW)のご案内〉■RMW13

講師依頼中午後600～

ポスター発表(An 棟 1F

兼レストラン

Workshop on Reactive Metal Processing (Reactive

Metal Workshop)
March 16 (Fri)17 (Sat), 2018, Cambridge, MIT研究交流会
アーペ(予定))＊Reactive Metal Workshop の HP＊■第回 
年月日(金)～http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/coretocore/rmw/

An 棟 2F コンベンションホール

★前田正史教授が熱く語る特別シンポジウム＋慰労会★(合同開催)
テーマ前田先生の研究と活動，非鉄業界と研究の将来展望時

間午後 200～

講演◎掲示板はホームページにも掲載しております．

講師依頼中非鉄金属リサイクルプロジェクトと産官学連携(仮)(60分)東京大学

午後600～

生産技術研究所

教授 前田正史研究交流会・意見交換会(An 棟 2F

そちらもご活用下さい．
講師

ホワイエ)

◇

◇

◇

光メタマテリアル入門
田中拓男 著

今日の科学技術の発展には言うまでもなく「材料開発」が大きなの概要を理解することのできる優れた入門書となっている．

役割を果たしてきた．一方，メタマテリアルは「人工的に導入した本所の最大の特徴は各項目が見開き 2 頁にまとめられている点

構造体によって物質の特性を制御し，単なる複合体の限界を超えるである．これにより目次から興味がある項目を選択して読み進める

特殊な性質を付与した擬似物質」(本書抜粋)として定義されておこともできる．解説記事・著書等を執筆したことのある経験がおあり，今日における計算科学や微細構造作製手法の発展に伴い新たにりの方にとっては容易に理解できることと思うが，頁数が制限され登場した「材料」であると言える．光学周波数領域で機能する光メ

た中で内容を簡潔かつ読者に分かり易く伝えるための工夫が感じらタマテリアルを応用することで，自然界の物質には見られない特異れる．また，紙面の都合上説明されなかった項目に関しても，さら的な光学機能を有する「偏光無依存ブリュースタ素子」や「透明マなる理解を助けるための参考文献が数多く紹介されており，まさにント」などを実現できる可能性があるとされ，大きな注目を集めて入門書としてふさわしい内容となっている．

いる．

一方，光メタマテリアル構造の微小化に伴うサイズ効果や，表面

このような背景の中で発行された本書は，光メタマテリアルある形態あるいは結晶構造などの違いによる物性変化なども予測され，いはその関連分野に興味のある読者に強く勧めることのできる一冊

光メタマテリアル研究発展のためには材料学の貢献も必要となってである．光メタマテリアルだけでなくそれを理解するための光学基

くるものと思われる．

礎，光メタマテリアルの動作原理と歴史，各種作製手法から応用まで，国内における光メタマテリアル研究の第一人者である理化学研

光メタマテリアルに興味のある方，新たに光メタマテリアル研究に関わる方々には，はじめに手に取って頂きたい本である．

究所の田中拓男氏によりまとめられたものであり，同分野に関する(東北大学多元物質科学研究所

知識のない読者にとっても，はじめから読み進めることによってそ[2016年 A5版 丸善出版株式会社 163頁 3,000円＋税]



中村貴宏)

本 会 記 事Materials Chemistry

日 本 金 属 学 会 誌 掲 載 論 文

Atmospheric Corrosion Estimation of Welded Low
Alloy Steel in Wet and Dry Condition Containing
T. Nishimura
Chloride Ions

Vol. 81, No. 9（2017）―特集「先進エネルギープラント用高温耐食材料の
高温酸化機構と試験・評価方法の新展開」―
特集「先進エネルギープラント用高温耐食材料の高温酸化機構と試験・評価方法の新展開」によせて
川原雄三

原

基

水素センサーおよび酸素ポンプ・センサーを用いたFe
Cr 合金の水蒸気酸化挙動の検討
福本倫久

赤堀昂太

園部

博

原

基

Fe NiCr 合金の 700 °C における大気中および水蒸気
中の高温酸化挙動
林

重成

高島

大

河内礼文

西山佳孝

析出物形成元素を添加したオーステナイト系ステンレ
ス鋼の耐水蒸気酸化性に関する熱力学的考察
河内礼文

西山佳孝

汎用 18Cr8Ni ステンレス鋼の水蒸気酸化によって形成する内層スケールの微細構造における顕微オージェ
南口 誠 牛膓 彰
分光分析
微量 NaCl 蒸気を含む空気中における Ni5, 8, および
10 atAl 合金の高温腐食
佐藤芳幸

川邉健太

菅原功司

原

基

Materials Transactions 掲載論文
Vol. 58, No. 9（2017）―Regular Articles―
Materials Physics

Influence of Fluorine on Structure, Morphology,
Optical and Photocatalytic Properties of ZnWO4
Nanostructures
Nguyen Manh Hung, Le Thi Mai Oanh, Danh Bich Do,
Ngoc Diep Lai, Nguyen Thi Thao, Du Thi Xuan Thao andNguyen Van Minh

Removal of Surface Scale from Titanium Metal by
HNO3 Mixed Acid
Etching with HF
Minoru Mizuhata, Shintaro Yamamoto and Hideshi Maki

Alloying Effects of Molybdenum and Niobium on
Chromium Bearing Low Alloy Steel for Water Ballast Tank
Young-Woong Shin, Sol-Ji Song and Jung-Gu Kim
Materials Processing

Prediction and Experimental Validation of Cooling Rate Dependence of Viscoplastic Properties in
5 massMg Ala Partially Solidified State of Al
Rei Hirohara, Yasutaka Kawada, Ryosuke Takai,loy
Mitsuhiro Otaki, Toshimitsu Okane and Makoto Yoshida

Interfacial Reaction and Bonding Strength of
Ti50Ni50 and Inconel 600 Dissimilar Brazed Joints
Ren-Kae Shiue, Shyi-Kaan Wu, Chun-Kai Liu andChuan-Yu Dai

Graphite Foil-Incorporated PAN/Pitch/PhenolicDerived Carbon/Carbon Composite and Preliminary Hermetic Sealing Test in Molten Fluoride Salt
Hsun-Yu Lin, Kuo-Jung Lee, Jiin-Huey Chern Lin andChien-Ping Ju

Zr-Based Metallic Glass Coating for Corrosion
Resistance Improvement of 45 SteelYunzhuo Lu, Hongge Li, Hao Zhang, Guokun Huang,
Huidong Xu, Zuoxiang Qin and Xing Lu

Numerical Investigation on Influence of Fan
Speed and Swirling Gas Injection on ThermalFlow Characteristics in Nitrocarburizing Furnace
Hyung Ju Lee, Jaeyong Park and Seong Hyuk Lee
Engineering Materials and Their Applications

The Improvement of Corrosion Resistance of Sensitized Alloy 82 Welds Using Laser Surface MeltHwa-Teng Lee and Te-Chen Liu
ing

Mechanics of Materials

Environment

Microstructure and Mechanical Properties of an a
Masahito Omiya,＋b Type Ti-4V-0.6O Alloy

Phosphorus Speciation in Sludge from Nickel
Takashi Fujimori, Hideo Hayashi andElectroplating

Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima

Kenichi Nakajima

Stress Corrosion Cracking and Corrosion
6Al
1Zn
2Ca Extruded
Resistance of Mg
Magnesium Alloys
Motohiro Yuasa, Eitaro Yukutake, Xinsheng Huang,
Kazutaka Suzuki, Naobumi Saito and Yasumasa Chino

Energy Analyses for the Imaging Technique ofBonded Regions and Delaminations in a Thin Plate◇オンラインジャーナルは，毎月25日に公開しております．是非，ご活用下さい．

Takahiro Hayashi and Shogo Nakao

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan(2017年 6 月21日～2017年 7 月20日)

正

員

堀江和也
中津川 勲
周
偉偉
八木雄太
学

生

石河瞭一
樋口宗隆
高村美和
太田明光
猪俣
茜
岩本孝信
瀧山勇平
山口智哉
木田嶺介
濱崎亮吾
河野芳輝
扇
一輝
近都康平
宮田知征
矢崎
衛
松崎隆洋
小松裕人
木村響之介

長岡技術科学大学
国立研究開発法人産業技術総合研究所
東北大学
株式会社ナカボーテック

山下正太郎
平山憲司
田中栄一
下川康志

大阪大学

中村直人
竹本寛太
森
雄基
八島悠太
守部雄生
中島正太郎
岡崎俊樹
一ノ瀬佑希
富山雄太
長谷川綾乃
明徳昌志
樋口
響
有冨翔大
前田透真
加藤久善
永松光明
山口奎太
石川晃平

富山大学

日鐵住金建材株式会社
株式会社淀川製鋼所

中崎盛彦
桜田新哉
土本和明

山陽特殊製鋼株式会社

高須賀亮介
木下ゆりな
王
誠
大槻祐介
倉田宗明
岡田直道
金
浩赫
平塚
耀
高村龍星
崔
讚揚
鈴木啓義
松崎悠弥
渡邉光彦
大島幹央
塚谷洸太
片山知瞭

芝浦工業大学株式会社東芝JFE スチール株式会社

日本金属株式会社員
名古屋工業大学
東北大学
東北大学
東北大学
九州大学
九州大学
愛媛大学
九州大学
九州大学
宇部工業高等専門学校
九州大学
九州大学
京都大学
大阪府立大学
千葉工業大学
北海道大学
北海道大学
横浜国立大学

富山大学
大阪府立大学
北海道大学
長岡技術科学大学
長岡技術科学大学
筑波大学
熊本大学
名古屋大学
東京工業大学
愛媛大学
早稲田大学
九州大学
北海道大学
東京工業大学
北海道大学

芝浦工業大学
東北大学
京都大学
東北大学
岡山大学
東京大学
首都大学東京千葉工業大学大阪大学
秋田県立大学
熊本大学
日本大学
愛知教育大学
大阪大学
富山大学

芝浦工業大学
名古屋大学

外国一般会員GESLIN PierreAntoine Tohoku University
朱
修 賢 東北大学

魏家 科 東京大学
Ariyawong KanaparinLong Bai Chongqing University
SHIH Donald 熊本大学

東京大学

外国学生会員ベンド アルテニス

［解

富山大学

白

明学

金

北見工業大学

◇

◇

◇

まてりあ

第巻

第号

説］水溶液プロセスによる酸化亜鉛ナノロッドアレイの製膜 ………………………………………品川 勉［最近の研究］次世代生体材料開発に向けた設計指針の構築……………………………………………當代光陽
亀裂先端転位と脆性
延性遷移…………………田中將己 定松 直 東田賢二

振謙

京都大学

予告

整数論的手法による粒界原子構造予測……井上和俊 斎藤光浩 小谷元子 幾原雄一
［新 進 気 鋭］希土類系金属ガラスにおける動的緩和挙動の支配因子 …………………………………………山o由勝―他―～編集の都合により変更になる場合がございます～



本 会 記 事

行
開催日
月
4～5

事

カ

名称・開催地・掲載号

レ

ン

ダ

主催・担当

ー 太字本会主催(ホームページ掲載)
問合先

2017電気化学セミナー 3「初心者のための電気化学測定法
実習編」(東京農工大)

電気化学会

4～5

SPring 8 シンポジウム 2017
SPring8 の将来(広島大)SPring8
ユーザー協同体(SPRUC)他

5～6

第33回分析電子顕微鏡討論会(幕張メッセ)日本顕微鏡学会

6～7

第39回安全工学セミナー物質危険性講座(東京)

安全工学会

～

日本金属学会秋期講演大会(北海道大学)(札幌)
(号
頁)

7～8

第 8 回「塗装入門講座」(東京)

8

第 74 回技術セミナー非鉄金属材料の防食技術―実用化金属の代表である銅・アルミニウム・チタンの最新動向―(東京)8平成 29 年度秋季
講演会



日本金属学会・日本鉄鋼協会男女共同参画委員会
周年記念シンポジウム「企業・大学での女性活用とダイバーシティ推進を考える」(北大)(号頁)

ISIJ / JIM 男女共 TEL 0222233685
同参画委員会
gaffair＠jim.or.jp


関東支部講習会「金属材料強度試験法―より信頼されるデータとは―」(東工大)(号頁)

12～14

第226回塑性加工技術セミナー「はじめての塑性
力学(準備編・基礎編・応用編)」(芝浦工大)

関 東 支 部 ・ 多 賀 TEL 03
57343136(東工大)
jimkanto＠mtl.titech.ac.jp
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

15

第 77 回
573頁)

16～18

第30回計算力学講演会(近畿大)


～


高温変形の組織ダイナミクス研究会「平成年度
夏の学校」(蒲郡)(号頁)

19～21

日本セラミックス協会第 30 回秋季シンポジウム
(神戸大)

20～21

第 8 回社会人のための表面科学ベーシック講座(東京理科大)21～22

平成 29 年度軽金属基礎技術講座「アルミニウムの製造技術」(掛川)22

第105シンポジウム「軽量化を実現する異種材料接合技術」―軽金属材料と異種材料の複合化―
(東工大)

軽金属学会

25

第 97 回 金 属 の ア ノ ー ド 酸 化 皮 膜 の 機 能 化 部 会(ARS)例会(首都大学東京秋葉原)

表面技術協会・金 ars＠sfj.or.jp
属のアノード酸化
皮膜の機能化部会
(ARS)

9.15

25

女子大学院生・ポスドクと産総研女性研究者との懇談会 in 名古屋(名古屋)

産業技術総合研究 https://unit.aist.go.jp/diversity/ja/event/所ダイバーシティ 170925_div_event.html
推進室

9.15




第回プラストンに基づく変形現象研究会～疲労き裂研究の新機軸微小き裂とミクロ組織～(京都)(本号
頁)

研 究 会 No. 70 ・ TEL 0757535573 FAX 0757535578
大石(京大)
admin＠esism.kyotou.ac.jp

9.19

26～30
27～28

資源・素材EARTH 2017(札幌)

資源・素材学会28～29

平成 29 年度「デジタルラジオグラフィに関する技術講習会」(東京)28～30

第53回熱測定討論会(徳島大)29

第 323 回塑性加工シンポジウム「 IoT を活用した
未来のものづくりに向けて」(刈谷市)

高性能化で目指す

TEL 0332344213
ecsj＠electrochem.jp
http://electrochem.jp/promotion/index.
html
TEL 0791582785
sp8sympo2017＠spring8.or.jp
http://www.spring8.or.jp/ja/science/meetings/2017/sp8sympo2017/

締切

TEL 0774383057/0774383055
bunseki33＠eels.kuicr.kyotou.ac.jp
http://eels.kuicr.kyotou.ac.jp/
bunseki2017/

TEL 0362062840 jsse2004＠nifty.com
http://www.jsse.or.jp
日本金属学会
annualm＠jim.or.jp
TEL 0222233685 FAX 0222236312
日本塗装技術協会 TEL 036228
1711
tosoujimukyoku＠jcot.gr.jp//
http: jcot.gr.jp/
腐食防食学会TEL 0338151161
ysm.hng_113_0033＠jcorr.or.jp

8.21
定員
45名

事前参加
8.29

定員
30名
事前参加
8.7

定員
70名

全国大学材料関係教室協議会

レアメタル研究会(東大生産研)(本号

第153回塑性加工学講座「板材成形の基礎と応用～応用編～」(大同大)

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan

FAX 0222236312

レ ア メ タ ル 研 究 TEL 035452
6314
会・宮嵜(東大生 okabelab＠iis.u
tokyo.ac.jp
産研岡部研)
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/rc40_ j.html
日本機械学会
cmdconf17＠jsme.or.jp
http://www.jsme.or.jp
研 究 会 No. 76 ・ TEL/FAX 0172
393643
峯田(弘前大)mineta＠hirosakiu.ac.jp

日本セラミックス TEL 033362
5232 fall30＠cersj.org
協会・山口
http://www.ceramic.or.jp/igsyuki/30th/
日本表面科学会
TEL 0338120266 shomu＠sssj.org
http://www.sssj.org
軽金属学会
TEL 0335380232
http://www.jilm.or.jp/

TEL 0335380232
http://www.jilm.or.jp/

info＠mmij.or.jp
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp
TEL 0358236324
http://www.jwes.or.jp/
日本熱測定学会
TEL 0358217120
netsu＠mbd.nifty.com
http://www.cats201753netsu.com/
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

日本溶接協会

9.1
定員
90名

発表
7.21
参加
8.10

9.14
定員
50名
定員
80名

定員
40名
定員
48名

定員
100名




開催日

名称・開催地・掲載号

29～10.1

持続性社会のための材料とシステムに関する国際会議2017(名古屋大)ICMaSS2017 名古 TEL 0527894219
屋大学未来材料・ icmass2017＠intergroup.co.jp
システム研究所
http://www.icmass.nagoyau.ac.jp/

平成 29 年度「デジタルラジオグラフィに関する技術講習会」(大阪)

TEL 0358236324
http://www.jwes.or.jp/
日本鉄鋼協会・楢 TEL 033669
5933 educact＠isij.or.jp
岡https://www.isij.or.jp/mu0yiwnlf
日本計算工学会
TEL 0338688957 office＠jsces.org
http://www.jsces.org/

定員48名

研 究 会 No. 79 ・ TEL 0722549316 FAX 0722549912
井上(大阪府立大) inoue＠mtr.osakafuu.ac.jp
日本材料学会TEL 0757615321 jimu＠jsms.jp
http://www.jsms.jp/

9.15

月
2～3

主催・担当

問合先

日本溶接協会3

第 69 回白石記念講座「金属材料の弾塑性変形のマクロ・ミクロモデルの進歩」(早大)

4～6

オータムスクール 2017 in 大阪「非線形有限要素法による弾塑性解析の理論と実践」(阪大)～

第回金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会(下呂)(本号頁)

10～11

第 6 回フラクトグラフィ講習会(京都)10～14

第 3 回材料 WEEK(京都)11～13

1st International Conference on Energy and 日本鉄鋼協会
Material Efficiency and CO2 Reduction in the
Steel Industry (EMECR2017)(神戸)12

第 1 回 EBSD 法による損傷評価講習会 (京都)

日本材料学会12～13

第30回初心者のための疲労設計講習会(京都)

日本材料学会13

第 15 回 機械・構造物の強度設計，安全性評価に関するシンポジウム(京都)日本材料学会

13～14

第12回材料の衝撃問題シンポジウム(京都)日本材料学会16

第72回塑性加工技術フォーラム(プロセス・トラ
イボロジー分科会第152回研究会(刈谷)17～18

第64回表面科学基礎講座(阪大)日本表面科学会

18～19

第45回日本ガスタービン学会定期講演会(松山)日本ガスタービン学会

18～19

第39回安全工学セミナー危険現象講座(東京)

安全工学会

18～20

ADMETA Plus 2017(Advanced Metallization
Conference 2017: 27th Asian Session)(東大)
第回金属物性研究会「高温材料用金属材料の展望」(松江)(本号頁)

応用物理学会

20

早稲田大学各務記念材料技術研究所オープンセミ
ナー(早大)

早稲田大学各務記
念材料技術研究所

20～21

第 73 回 塑性加工技術フォーラム「プレス成形技術の高度化と課題」(諏訪)日本塑性加工学会

24

二相ステンレス鋼の溶接施工ガイドラインについてのシンポジウム(東京)24

第 49 回 エ ン ジ ニ ア リ ン グ セ ラ ミ ッ ク ス セ ミナー(東工大)25～27

第 38 回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム(多賀城)TEL 0358236324
http://www.jwes.or.jp/
日本セラミックス http://www.ceramic.or.jp/bkouon/index_
協会
j.htmlencera＠cersj.org
超音波エレクトロ TEL 045
9245598 onodera＠iuse.or.jp
ニクス協会
http://www.usejp.org/

26～27

講習会「もう一度学ぶ機械材料学」―機械・製造技術者のための基礎講座―(東京)26～27

第53回 X 線分析討論会(徳島大)26～27

第10回トライボロジー入門西日本講座(名城大)31

第324回塑性加工シンポジウム「板材加工における残留応力」(日大)




月
1～4

日本材料学会TEL 0757615321 jimu＠jsms.jp
http://www.jsms.jp/
TEL 0757615321 jimu＠jsms.jp
http://www.jsms.jp
FAX 0757615325 design15＠jsms.jp/
http://www.jsms.jp/

TEL 0338120266 shomu＠sssj.org
http://www.sssj.org
TEL 0333650095 gtsjoffice＠gtsj.org
http://www.gtsj.org/
TEL 0362062840 jsse2004＠nifty.com
http://www.jsse.or.jp
TEL 0368015685
jimukyoku＠admeta.org
TEL 0852326398
tatara＠riko.shimaneu.ac.jp
TEL 0332034782
zaikenjimu＠list.waseda.jp
http://www.jstp.or.jp

日本溶接協会TEL 0353603506 araki＠jsme.or.jp
http://www.jsme.or.jp/
日 本 分 析 化 学 会 TEL 088
6567263
X 線 分 析 研 究 懇 takashiyamamoto.ias＠tokushimau.ac.jp
談会
http://web.ias.tokushimau.ac.jp/xbun53/

8.25
定員
40名
講演
7.3
定員
60名

10.11

定員
30名

9.28
10.13
定員
70名

9.15
定員
100名
講演
7.24

日本機械学会

日 本 ト ラ イ ボ ロ TEL 033434
1926 jast＠tribology.jp
ジー学会
http://www.tribology.jp
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

TEL 0253689310
officejsem＠clg.niigatau.ac.jp
http://www.jsem.jp
研 究 会 No. 69 ・ FAX 079
2674907
松尾(兵庫県立大) nmatsuo＠eng.hhyogo.ac.jp

事前参加
10.13

10.13
10.24

The 12th International Symposium on Advanced 日本実験力学会
Science and Technology in Experimental
Mechanics (12th ISEM '17Kanazawa)

第回エレクトロニクス薄膜材料研究会「電子・情報・エネルギー素子と機能材料の最近の研究
 」(兵庫県立大)(本号
頁)


2～6

第53回熱測定討論会と 8th International and 10th
JapanChina Joint Symposium on Calorimetry(CATS
2017)(福岡大)

日本熱測定学会

4～5

軽金属学会第133回秋期大会(宇都宮大)

軽金属学会



9.20

TEL 0757615321 jimu＠jsms.jp
http://www.jsms.jp/
emecr2017＠issjp.com

ymda＠nda.ac.jp http://www.jsms.jp
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

中国四国支部・森戸(島根大)締切

TEL 0358217120
netsu＠mbd.nifty.com
http://www.cats201753netsu.com/
TEL 0335380232
http://www.jilm.or.jp/

11.1

予約
10.5

本 会 記 事

開催日

名称・開催地・掲載号

5 ～10

第 18 回核融合炉材料国際会議( ICFRM 18 )(青
森)

5 ～10

7

主催・担当

問合先

締切

第 18 回 核 融 合 炉 secretariat＠icfrm
18.com材料国際会議http://www.icfrm18.com/contacts.html
第18回材料集合組織国際会議 18th Internation- ICOTOM 18 ・ 井 TEL 072
アブストラクト
2549316
2016.11.15
al Conference on Textures of Materials (ICOT- 上(大阪府立大)inoue＠mtr.osakafuu.ac.jp
OM 18) (St George, Utah, USA)
http://event.registerat.com/site/icotom2017
第231回西山記念技術講座「破壊力学」の進展と 日本鉄鋼協会・楢 TEL 033669
5933 educact＠isij.or.jp
インフラ・構造物の信頼性～安全，安心を管理す 岡
https://www.isij.or.jp/mubicwtwx
るフラクチャー・コントロール～(東京)7～9

第38回日本熱物性シンポジウム(つくば)TEL 0357342435 jstp＠op.titech.ac.jp
http://jstp2017.org/index.html
腐食防食学会TEL 0338151161
ysm.hng1130033＠jcorr.or.jp
日本高圧力学会
TEL 07056587626
touronkai58＠highpressure.jp
http://www.highpressure.jp/new/58forum/
電子材料シンポジ TEL 035841
7131
ウム運営・実行委 deura＠dpe.mm.t.u－tokyo.ac.jp
員会
http://ems.jpn.org/

事前参加
8.1

8 ～10

第64回材料と環境討論会(沖縄)8 ～10

第58回高圧討論会(名大)8 ～10

第36回電子材料シンポジウム(EMS36)(長浜)

10

第 391 回講習会 加工技術の進化を追え～ AM(アディティブ・マニュファクチャリング)と切削
ハイブリッドによる複雑形状加工～(東京理科大)

精密工学会

TEL 0352265191
http://www.jspe.or.jp/

定員
100名

10

非鉄精錬におけるマイナーメタルに関するシンポジウム(東大生産研)(本号573頁)

東京大学生産技術 FAX 035452
6313
研究所 非鉄金属 okabelab＠iis.u
tokyo.ac.jp
資源循環工学寄付
研究部門(JX 金属
寄付ユニット)10

平成 29 年度溶接工学専門講座 ものづくり力伝
承講座～溶接プロセスの可視化を極める～(東京)

溶接学会

10

第 20 回ミレニアム・サイエンスフォーラム(東
京)

10～11
12～16

第68回塑性加工連合講演会(福井)ミレニアム・サイ TEL 036732
8966
エンス・フォーラ msf＠oxinst.com
ム
http://www.msforum.jp/
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

14～16

日本磁気科学会

15～16

第 39 回安全工学セミナープラント安全講座(東
京)

15～18

トライボロジー会議2017秋

16～17

平成29年度17

第 46 回 薄膜・表面物理基礎講座( 2017 )ビッグデータを活用した新材料研究(名大)応 用 物 理 学 会 薄 TEL 033828
7723 oda＠jsap.or.jp
膜・表面物理分科 http://www.jsap.or.jp/
会

参加
11.8




日本金属学会東北支部地区講演会(秋田大)(本号
頁)

17

第 1 回機械材料・材料加工部門
シンポジウム(早稲田大)

東北支部・原(秋 TEL 0188892414
田大)haramoto＠gipc.akitau.ac.jp
日本機械学会
http://mpposter.org/2017/

懇親会
11.10
講演
8.31

17

第 78 回
573頁)

17～19

日本銅学会

20

日本希土類学会

20～21

平成29年度溶接入門講座(広島)

溶接学会

20～22

INCHEM TOKYO 2017(東京)

化学工学会，日本 TEL 033434
1988
能率協会

20～24

Plasma Conference 2017(姫路)

応用物理学会他

TEL 0527353185
mnhrmt＠meijou.ac.jp

21

溶接部の腐食トラブル防止事例講習会(阪大)溶接学会

TEL 0358254073
s_kogure＠tt.rim.or.jp
http://www.jweld.jp/

日本熱物性学会

TEL 0358254073
jwsinfo＠tg.rim.or.jp
http://www.jweld.jp/

講演
7.3

定員
50名

第 11 回亜鉛および亜鉛合金めっき表面処理鋼板 GALVATECH2017・ TEL 035657
0777
に関する国際学会(Galvatech2017)
事務局
galvatech2017＠jtbcom.co.jp
http://www.galvatech2017.jp/
11th International Conference on Zinc and ZincAlloy Coated Steel Sheet (Galvatech2017)（東京）
第12回年会(京大)高松(高松)

磁性流体連合講演会(首都大東京)

若手ポスター

レアメタル研究会(東大生産研)(本号

第57回講演大会(富山大)第35回講演会(東京)

ま て り あ 第56巻 第 9 号(2017)
Materia JapanTEL 0757534723
MSSJ2017kyoto＠gmail.com
http://www.device.energy.kyoto-u.ac.jp/
mssj12/index.html
安全工学会
TEL 0362062840 jsse2004＠nifty.com
http://www.jsse.or.jp
日 本 ト ラ イ ボ ロ TEL 033434
1926 jast＠tribology.jp
ジー学会
http://www.tribology.jp
磁性流体研究連絡 h29jsmfr＠tmu.ac.jp
会
http://jsmfr.on.arena.ne.jp/
日本磁気科学会

定員30名

レ ア メ タ ル 研 究 TEL 035452
6314
会・宮嵜(東大生 okabelab＠iis.u
tokyo.ac.jp
産研岡部研)
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/rc40_ j.html
日本銅学会
TEL 0338368801mkurihara＠copperbrass.gr.jp
https://www.copperbrass.gr.jp/
日本希土類学会

TEL 0668797352
kidorui＠chem.eng.osakau.ac.jp
http://www.kidorui.org/lecture.html
TEL 0358254073
jwsinfo＠tg.rim.or.jp
http://www.jweld.jp/

11.6

定員
60名

inchem＠jma.or.jp

定員
70名




開催日

名称・開催地・掲載号

主催・担当

問合先

東 北 支 部 ・ 篠 田 TEL 0222175624(東北大)shinoda＠tagen.tohoku.ac.jp
日 本 学 術 振 興 会 abe.taichi＠nims.go.jp
産学協力研究委員会 合金状態図第172委員会

第回日本金属学会東北支部研究発表大会(東北大)(本号
頁)

27～28

第 11 回 状 態 図 ・ 熱 力 学 セ ミ ナ ー ( 名 大 )
(本号
頁)

27～29

第46回結晶成長国内会議( JCCG46)(浜松)28

第232回西山記念技術講座「破壊力学」の進展とインフラ・構造物の信頼性～安全，安心を管理するフラクチャー・コントロール～(大阪)30

実用表面分析セミナー2017(神戸大)日本表面科学会関 TEL 067670
4168
西支部
tanakahajime＠nsst.jp
http://www.sssj.org/Kansai/kansai_
jitsuyou20.html

第 11 回新物質及び新デバイスのための原子レベ
ルキャラクタリゼーションに関する国際シンポジ
ウム(ハワイ)

日本学術振興会マ alc17＠jsps141.surf.nuqe.nagoyau.ac.jpイクロビームアナ http://alc.surf.nuqe.nagoyau.ac.jp/alc17/
リシス第 141 委員会

5～6

溶接構造シンポジウム 2017 「超スマート社会を支える基盤溶接技術」(阪大)溶接学会溶接構造 TEL 072
2549345
研究委員会
http://www.jwri.osakau.ac.jp/ ã conf/
wmd2017/

5～7

第43回固体イオニクス討論会(天童)6～8

第44回炭素材料学会年会(桐生)7～9

第 55 回高温強度シンポジウム・第 18 回破壊力学
シンポジウム(熊本)日本固体イオニク TEL 022
7956976
ス学会
http://ceram.material.tohoku.ac.jp/ssij43/
ssij43org＠ceram.material.tohoku.ac.jp
炭素材料学会
FAX 0333682827
tansodesk＠bunken.co.jp
日本材料学会TEL 0757615321
http://www.jsms.jp/

11～12

第 14 回ノートパソコンで出来る原子レベルのシ
ミュレーション入門講習会～分子動力学計算と電子状態計算～(大阪)日本材料学会TEL 0757615321
http://www.jsms.jp

14

第 4 回 初心者にもわかる信頼性工学入門セミ
ナー(大阪)

日本材料学会

http://sinrai.jsms.jp/

15～16

第30回記念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(大阪)日本材料学会RESYMPO2017＠jsms.jp
http://sinrai.jsms.jp/

月
3～8


年月
第 79 回
12573頁)

レアメタル研究会(東大生産研)(本号

15～16

第 39 回安全工学セミナー安全マネジメント講座
(東京)

30～31

Mate 2018第24回「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム(横浜)


年月
第 80 回
9
573頁)


～


レアメタル研究会(東大生産研)(本号

日本金属学会春期講演大会 千葉工業大学新習志
野キャンパス(本年11号会告予定)


年月
9 ～12
The 6th International Conferenceon the Characterization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials (ICCCI2018)(倉敷)

年月
5～8
15TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON
FUNCTIONALLY GRADED MATERIALS―Structural Sector Approaches for New Functionalities and Durability―(北九州)

年月

～

日本金属学会秋期講演大会(東北大学川内北キャ
ンパス)

◇



締切

10.27
11.15
定員
40名

日本結晶成長学会 TEL 070
50473339 jaccg46＠jacg.jp
http://www.jacg.jp/
日本鉄鋼協会・楢 TEL 033669
5933 educact＠isij.or.jp
岡https://www.isij.or.jp/mubicwtwx

事前参加
11.10
講演
8.21
講演
9.1

jimu＠jsms.jp

レ ア メ タ ル 研 究 TEL 035452
6314
会・宮嵜(東大生 okabelab＠iis.u
tokyo.ac.jp
産研岡部研)
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp//_
japanese rc40 j.html
安全工学会
TEL 0362062840 jsse2004＠nifty.com
http://www.jsse.or.jp
スマートプロセス TEL 066878
5628 mate＠spsmste.jp
学会他
http://spsmste.jp/mate/

定員30名

レ ア メ タ ル 研 究 TEL 035452
6314
会・宮嵜(東大生 okabelab＠iis.u
tokyo.ac.jp
産研岡部研)
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/rc40_ j.html
日本金属学会TEL 0222233685 FAX 0222236312
annualm＠jim.or.jp

TEL 0453393959
http://ceramics.ynu.ac.jp/iccci2018/
iccci2018＠ml.ynu.ac.jp

紛体工学会

傾斜機能材料研究 TEL 0527355293会
fgms_2018＠fjast.or.jp
http://www.fgms.net/isfgms2018

TEL 0222233685 FAX 0222236312
annualm＠jim.or.jp

日本金属学会◇

abstract2018.1.20◇

本 会 記 事

〈訂

正〉

まてりあ

第56巻(2017) 第 8 号 503507頁

入門講座

RIETANFP・VENUS システムと外部プログラムによる粉末構造解析―3.

構造モデルの導出と電子・散乱長密度の三次元可視化―
泉

富士夫

編集上の不注意により誤りを生じました．お詫びして訂正申し上げます
507頁

右段

第 3 段落3 行目(誤) 渾然一体となった 当該 コンテンツ↓(正) 渾然一体となった 巨大 コンテンツ

事務局からのお知らせ本号566頁にて会告しました通り，来年2018年度より会費が改訂となります．
皆様のご理解を宜しくお願いいたします．
講演大会の参加費等につきましても，来年2018年の春期講演大会より改訂されます（本号568頁会告）．
こちらのご理解も宜しくお願いいたします．
今号での2017年秋期講演大会プログラム（別冊付録）の同封はございません．
お手数ですが，本会ホームページ講演大会→2017年秋期講演大会をご覧願います．

2017, 2018年度会報編集委員会
委員
長
副 委 員 長
委
員

山本剛久
大塚
誠
赤瀬善太郎
上田恭介
木口賢紀
佐々木秀顕
芹澤
愛
田中康弘
寺西
亮
仲村龍介
水本将之
諸岡
聡
李
海文

足立
望
梅津理恵
北村一浩
佐藤紘一
高木成幸
田辺栄司
寺本武司
野山義裕
宮崎秀俊
山中謙太
和田
武

ま て り あ 第巻 第号（） 発行日
発行所

安達正芳
榎木勝徳
高坂典晃
佐藤幸生
竹田
修
趙
研
土井康太郎
萩沢武仁
宮澤知孝
横田智之

2017年 9 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56巻 第 9 号(2017)
Materia Japan発
印
発(五十音順，敬称略）

池尾直子
大野直子
近藤亮太
下島康嗣
武田雅敏
佃
諭志
永井
崇
長谷川 誠
森田敏之
横山賢一

池田賢一
大森俊洋
齊藤敬高
杉浦夏子
田中智仁
堤
祐介
長岡
亨
春本高志
盛田元彰
吉矢真人

石本卓也
小幡亜希子
榊
浩司
杉田一樹
田中秀明
寺井智之
中川鉄水
本間智之
森戸春彦
吉年規治

定価(本体,円＋税)送料円
年間機関購読料金,円(税・送料込)
行 人 山村英明
刷 所 小宮山印刷工業株式会社
売 所 丸善雄松堂株式会社〒1050022 東京都港区海岸 1918平成29年 9 月 1 日発行「まてりあ」