日本金属学会会報

■
■
■
■

57

http://jim.or.jp/

平成30年 8 月 1 日発行（ 毎月 1 回 1 日発行）

Vol.57 No.8 ISSN 1340-2625

貨幣をつくる金属材料

セラミックを一瞬で焼結するフラッシュ焼結

酸素四面体をもつ新規強誘電体の構造相転移

先達からのお便り 友清芳二
（九州大学名誉教授）

MTERE2 57（8）369〜418（2018）2018

http://www.jim.or.jp/journal/m/（←まてりあ記事オンライン）

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

2018
Vol.57
No.8◎

会告原稿締切毎月 1 日

翌月号(1 日発行)掲載です．
支部行事shibu＠jim.or.jp
本会記事stevent＠jim.or.jp
掲 示 板materia＠jim.or.jp

巻頭

貨幣をつくる金属材料 …………………………………………………………………………………369

最近の研究

酸化物系セラミックのフラッシュ焼結と今後の進展

山本剛久

吉田英弘 …………373

一瞬でセラミックを焼結できるフラッシュ焼結とは

新規酸化物強誘電体 BaAl2O4 の構造相転移機構

石井悠衣 ………………………………381

酸素四面体からなる新しい強誘電体の構造相転移機構とその特徴について紹介．

新進気鋭

簿膜における水素化過程と水素による膜改質

はばたく

第一原理計算を利用した材料研究平田研二 …………………………………………………392

研究所紹介

若狭湾エネルギー研究センター

中嶋英雄 ……………………………………………………393

先達からのお便り

電子顕微鏡と出会って50年～材料研究者が見てきた電子顕微鏡の変遷～

春本高志 …………………………………387

友清芳二……………………………………………………………………………………………………395

グリュンベルグ先生を偲んで

談話室
本会記事

高梨弘毅 …………………………………………………………399

会告 ………………………………………………400

次号予告 …………………………………………413

企業求人情報・掲示板 …………………………409

新入会員 …………………………………………413

会誌・欧文誌 8 号目次 …………………………411

行事カレンダー …………………………………414

書評 ………………………………………………412

訂正 ………………………………………………418

まてりあ・会誌・欧文誌の投稿規定・投稿の手引・執筆要領，入会申込書，刊行案内はホームページをご参照下さい．
http://jim.or.jp/
今月の表紙写真

印加電界50 V/cm，制限電流500 mA の条件でフラッシュ処理を行った YSZ(TZPX172)焼結体の微細組織と EEL スペクト
ル．(a)断面組織，(b)拡大組織，(c)HRTEM 像．(山本剛久 吉田英弘本号376頁 図 5 より抜粋・改変)

表紙デザイン北野玲

複写をご希望の方へ

本会は，本誌掲載著作物の複写に関する権利を一般社団法人学術著作権協会に委託しております．本誌に掲載された著作物の複写をご希望の方は，(一社)学術著作権協会より許諾を受けて下さい．但し，企業等法人による社内利用目的の複写については，
当該企業等法人が社団法人日本複写権センター((一社)学術著作権協会が社内利用目的複写に関する権利を再委託している団体)と包括複写許諾契約を締結している場合にあっては，その必要はありません．
（社外頒布目的の複写については，許諾が必要です．
）
権利委託先 一般社団法人学術著作権協会〒1070052 東京都港区赤坂 9
6
41 乃木坂ビル 3F FAX 03
3475
5619 E
mailinfo＠jaacc.jp http://www.jaacc.jp/
複写以外の許諾（著作物の引用，転載，翻訳等）に関しては，直接本会へご連絡下さい．

前

1

前

2

前

3

酸化物系セラミックのフラッシュ焼結と
今後の進展
山

本

剛

久 吉

田

英

弘


(a)に示すように，印加電界が増加するにしたがって，緻密.

フラッシュ焼結の概要

化開始温度が低温側へと遷移するとともに，その速度がよりセラミック圧粉成型体に電極を設置し，電圧を印加した状

条件では約980°
Cで19程度の線収縮率が得られており，最急峻に変化していく様子が分かる．例えば， 1000 V / cm の態で昇温していくと，ある炉温において圧粉体を流れる電流

終到達相対密度は少なくとも 99 以上であることが TEM(以下，試料電流)が急峻に増加する現象が現れる．この試料( Transmission Electron Microscopy ，透過型電子顕微鏡法)

電流が急峻に増加する現象は，フラッシュ現象と呼称され，近年注目されているフラッシュ焼結法を特徴づける現象として認識されている．圧粉体は，このフラッシュ現象の発現とともに急激に緻密化し，極短時間で焼結工程が終了することとなる．フラッシュ焼結法は，米国コロラド大学の Raj らの研究グループによって 2010 年に公表された新しい焼結法
である(1) ．この報告ではジルコニア系セラミック( 3 mol 
Y2O3 添 加 ZrO2 ， 以 降 3YSZ ) へ の 適 用 例 が 掲 載 さ れ て い

た．彼らの結果によると，無加圧下850°
Cにおいて僅か数秒という短い時間で，相対密度 95 以上の緻密体が得られている．3YSZ の一般的な焼結条件が1400°
C程度において数時間要することを考慮すると，彼らの結果が如何に驚異的であるかが理解できよう．その後，この焼結法は種々のセラミックへ積極的に展開され，現在ではアルミナ(Al2O3)を除く多
くの主要な酸化物セラミックにおいて，その有効性が確認されている(2)(6) ．図は，吉田らによって報告されたイット
リア( Y2O3 )セラミックに関するフラッシュ焼結の実施例である(7) ．図 1( a )は，圧粉体の線収縮率(緻密化挙動)の印加
電界依存性を，図 1( b )はその時の試料電流をそれぞれ示している． Y2O3 は難焼結性セラミックの一つであり，一般的な焼結法では 1500 °C において数時間保持を行っても十分な緻密体を得ることができない．ところが，電界を印加することによってその緻密化挙動が劇的に変化するのである．図 1

図1

Y 2 O3 の フ ラ ッ シ ュ 焼 結 に お け る ， ( a ) 線 収 縮率，および，(b) 試料電流の印加電界依存性(7)．

名古屋大学大学院材料デザイン工学専攻教授(〒4648603 名古屋市千種区不老町)
国立研究開発法人 物質・材料研究機構主任研究員
Flash Sintering of Oxide Ceramics and the Future Developments; Takahisa Yamamotoand Hidehiro Yoshida(Department of Materials Design Innovation Engineering, Nagoya University, Nagoya. FieldAssisted Sintering Group, National Institute for Materials
Science, Tsukuba)
Keywords: flash sintering, filed assisted sintering technique; FAST, zirconia, nitride, barium titanate(IV)2018年 4 月16日受理[doi:10.2320/materia.57.373]

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japanを用いた組織観察によって確認されている．大気中かつ無加化挙動と密接に関係することを示唆している，と筆者らは考圧下において僅か 980 °
C 程度で Y2O3 セラミックの高密度焼えている．酸化物セラミックの多くは僅かな不純物の固溶や結体が得られることは，焼結に関するこれまでの常識を覆す

点欠陥の形成エネルギー差に起因する空間電荷層の形成によものであろう．一方，図 1(b )に示すように，このような緻って，その電気特性が大きく変化するからである．この観点

密化速度が急峻に増加する温度は，試料電流が急峻に増加すから，フラッシュ現象を維持することで電界印加効果をよりるフラッシュ温度と一致していることが興味深い．この緻密鮮明化させることに着目した．その結果，フラッシュ焼結，化速度の印加電界依存性は，Raj らの研究グループによって

もしくは，電界を印加することの重要な点は，過剰の酸素空(1) や他の酸化物セラミックの実施

孔の形成にあるとの考えに至ったのである．フラッシュ焼結例(6) とも整合しており，図 1 に示した結果はフラッシュ焼法が開発されて以降種々のセラミックスへの適用例が多数報

最初に報告された 3YSZ

結法における一般的な傾向と考えてよい．図 1 に示したよ

告されてきたが，いずれも緻密化挙動に注目した解析が多うな急峻な緻密化速度の増加は，常にフラッシュ現象を伴う

く，微細組織，特に電子状態解析についてはほとんど報告がことから，緻密化速度の増加は圧粉体へ投入される電力，すなされてこなかった．筆者らは，このフラッシュ焼結時に生

なわち，ジュール加熱によるところが大きいものと考えられじる特異な現象に注目し，幾つかの興味深い知見を得てきている．Todd らは，この観点に立って詳細な熱量解析を行た．次項以降においてそれらについて説明していく．

い，ジュール加熱効果と緻密化速度との関係を理論的に議論している(8)．その解析を支持する幾つかの研究例も報告され.

フラッシュ焼結時における線収縮率の計測ているものの(9)(11)，このような熱量解析は熱放射率をどう設定するかに強く依存するため，解析精度としての曖昧さにフラッシュ焼結法を開発した Raj らのグループやそれを疑問が残る．対して Raj らは，Todd らが実施した解析手法追随する研究グループでは，多少の形状の違いはあるものには及ばないものの，同様な熱量解析を行い，緻密化が単なの，基本的には図(a)に示すように，電極部を両端に付しるジュール加熱効果では説明のできない速度となることを指た細い直方体( Dog bone )形状の試料を用いている(1) ．この摘している(12) ．フラッシュ現象とともに瞬間的に生じる短形状の圧粉体を電気炉内に吊るした状態で電界を印加し，一時間での大規模な物質移動については，未だ議論するべき内定電圧のもと炉温を上昇させ，その時の緻密化挙動を炉体下容が多く残されているのが現状である．

部に設置した CCD カメラで記録し，その画像から長さを計

Raj らの報告以降，如何に短時間，かつ，より低温で焼結測することで線収縮率を見積もっている．この手法に対してを完了させうるかに注力された研究が数多く報告されてき筆者らは，より精密に線収縮率を測定することを目的とした(6)．この一連の研究の中で，緻密化速度の増加だけではなて，フラッシュ焼結に対応するよう示差熱膨張計を改造してく，電界印加によって生じるいくつかの興味深い現象も見出使用している(16)．図 2(b)に線収縮率測定部を示す．示差熱されている．例えば， Lebrun らは 3YSZ のフラッシュ焼結

膨張計では標準試料と被測定試料の両者を計測できるように中に生じる結晶構造変化を， X 線を用いたその場計測から検出ロッドが二本設置され，その位置変化を差動トランスを調べている(13) ．彼らは，炉温 1000 °C において 100 V / cm の用いて検出している．焼結プロセスのような収縮量が大きい

電界を印加すると，この温度で本来安定である正方晶に加え場合には，試料部のみの計測で十分であるため，標準試料側て，疑立方晶が現れること，さらには，電界の除去とともにの検出ロッドを撤去し，電極線などのスペースとして確保しその疑立方晶が消失することを見出している．電界印加によた．線収縮率は，予め標準試料を用いて計測しておいた構成

るジュール加熱を加味した試料の実温度は 1290 °C ± 18 °Cでデータで補正を行っている．この手法であれば，急激な緻密ある事が確認されており，この温度は，3YSZ における正方化時もその場データとして取得することが可能となる．これ晶から立方晶(高温相)への相変態温度である 1400 °C よりもまでに用いられてきた Dog bone 形状の利点は，図 2 ( a )に十分低い．すなわち，電界印加によって生じる疑立方晶の出現は，ジュール加熱による試料温度の上昇を考慮しても説明できない現象なのである．また，フラッシュ現象は，多くの酸化物で認められる負の抵抗温度依存性に起因した単なる熱暴走と当初考えられていた(8)．ところが，数多くの実施例が報告されるに従って，電界印加に関わる熱暴走以外の要因がフラッシュ現象を誘発している可能性が考えられ始めている．例えば，純粋な Al2O3 ではフラッシュ現象が発現しないが，微量の MgO を添加するとフラッシュ現象が生じ，他の酸化物系セラミックと同様に急峻な緻密化が生じる(14) ．また，予め焼結を行った試料に電界を印加すると，同じ物質の単結晶よりもフラッシュ温度が低下する(15)．これらの結果
は，点欠陥生成挙動の変化がフラッシュ現象，および，緻密



図2

( a ) Dog bone 形状試料の模式図と，( b ) 熱膨張計に設置した圧粉体(16)．(オンラインカラー)

最近の研究示す細い形状部の緻密化速度を計測できる点にある．後述すscope Electron Energy Loss Spectroscopy，走査透過型電子

るように電極近傍は電界効果による組織の不均一化が生じる．

顕微鏡電子線エネルギー損失分光法)による電子状態計測か

Dog bone 形状だと，これを見かけ上除外できることが有利

ら明らかにされている．過剰酸素空孔の形成は，多くの酸化な点ではある．しかしながら，フラッシュ焼結法を実用的に物セラミックにおいて電気伝導キャリアの増加をもたらす．

考えるのであれば，一般的な直方体形状の成型体を用いるべ

この効果はフラッシュ現象の発現やその温度，さらには，緻きであり，筆者らはこの点に注目して図 2( b)のような計測密化と関係する物質移動量と密接に関係するはずである．上系を用いたのである．ところが，この断面積がより大きい試述した Todd らの解析では，フラッシュ現象の発現は単なる料形状を用いたことで，これまでに見出されることのなかっ

熱的な暴走の結果として取り扱われているが，この議論は電た電界印加特有の現象を顕著に見出すことへとつながった．

界印加で生じる現象を簡潔に表現しすぎているのではないであろうか．この意味において，Raj が主張する熱暴走以外の.

電界印加によって生じる大気中窒化現象

要因の存在について，さらに調べていく必要があるものと考えられる．

フラッシュ状態を維持すると焼結体中に特徴的な黒色化が一方，この過剰酸素空孔の形成，つまり，強制的な還元状生じることが見出された(16) ．その一例を図に示す．図 3

態によってジルコニア系セラミック内部に窒化が生じること

は 3YSZ 圧粉体を，印加電界 50 V / cm ，制限電流 630 mAが明らかとなった(16)．図(a)は制限電流 300 mA，印加電の条件で昇温し，フラッシュ現象が生じたのちにその状態を

界 を 15 ～ 150 V / cm に 変 化 さ せ た と き の YSZ ( ZrO2 5.26

1 時間保持した時に得られた試料の外観を示している．図 3

massY2O30.252 massAl2O3, TZPX172, Tosoh Corpo-から分かるように，焼結体内部には明瞭な黒色化が生じていration,ることが確認できる．この黒色化領域は，負電極側を起点とフラッシュが生じた時点で 1 時間の保持を行った．例えば，

Japan)の緻密化曲線を示している．いずれの曲線もして正極側へ円錐状に拡大していることが，断面組織の解析

150 V/cm のデータでは図中矢印 A の時点でフラッシュが生から確認できている．フラッシュという本来の意味合いかじている．また，図中に示した破線のデータは電界を印加しら，その状態を維持するということはこれまでなされてこなていない通常焼結時の緻密化曲線である．通常焼結では約かった．その状態を維持することでフラッシュ焼結時に生じ1000 °
C 程度から緻密化が生じ， 1300 °
C 程度において相対密ている現象をより顕著に露わにすることができたのである．

度がほぼ 100 に達していることが分かる(ここでは，微量筆者らは，この黒色化領域を Heat Core と呼称している．

の Al2O3 が添加された易焼結性ジルコニア粉末を用いた)．

この Heat Core は，フラッシュ焼結時に試料電流が優先的に流れた領域と考えられ，この領域が加熱源となり圧粉体の緻密化を担う高温状態を作り出しているものと考えている．
この領域外の部分は，主に Heat Core で発生するジュール
熱によって緻密化が進行するのである．Heat Core は，ちょうど，ロウソクの芯の部分に相当する．ところで， HeatCore 部で認められる黒色化は，結晶中に過剰酸素空孔が形成されたことを意味している(17)(18) ．電界印加(この場合には直流電界)に伴う酸素イオンの強制的な拡散によって結晶格子内に過剰な酸素空孔が形成された結果，黒色化が生じているのである．この電界印加に起因する過剰酸素空孔の生成については，ここに示したジルコニア系酸化物以外にも
Y2O3(7) やチタン酸バリウム( BaTiO3 )(19) においても見出されている． Y2O3 や BaTiO3 セラミックではフラッシュ状態
を必ずしも維持していない場合においても，結晶粒界部の還元が STEMEELS(Scanning Transmission Electron Micro-

図4

図3

3YSZ フラッシュ焼結 後の試料( a ) 端面，お よび，( b ) 側面．図( b )において左側が負極である．(オンラインカラー)

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia JapanYSZ(TZPX172)フラッシュ焼結時における相対密度の印加電界依存性と試料の断面組織(16)(a) 相対密度の印加電界依存性，および，(b) 15
V/cm, (c) 50 V/cm, (d) 150 V/cm を印加したフラッシュ焼結後の試料断面組織．いずれも制限
電流は 300 mA ．図中に示した矢印 A および Bについては本文中で説明．(オンラインカラー)これに対して電界を印加した場合には，いずれの電界においで示した例は，大気中，無加圧下において通電のみによってて も 緻 密 化 開 始 温 度 が 大 き く 低 下 し ， 150 V / cm で は 約

酸化物が窒化できることを明瞭に示している点において興味

730°
Cまで低下する．図に示した例ではフラッシュ現象時の深い．

到達電流値を 300 mA に制限しているので，最終到達密度は.

150 V/cmで70程度であることにご注意いただきたい．15

無添加ジルコニア焼結体

V/cm および 0 V/cm の緻密化曲線を比較すると電界印加の効果が理解できる．図中矢印 B で示すように 1160 °C 程度ま

安定化材が添加されていない無添加 ZrO2 は，温度低下とでは同様な緻密化挙動を示しているが，それ以降は 15 V /ともに立方晶(＞2300°
C)，正方晶(1170°
C2300°C)，単斜晶cm 印加の緻密化速度の方が増加していることが分かる．そ(＜ 1170°
C )と相変態が生じることはよく知られている(20)．

して，矢印 A で示す温度においてフラッシュが生じていこの正方晶から単斜晶への相変態時には大きな体積膨張が生る．このフラッシュが生じるまでに緻密化速度が増加していじるため，焼結温度域からの冷却時に焼結体が破壊し，バルる領域は，いわゆる従来の電場支援焼結(Field Assisted Sin-

ク形状の無添加 ZrO2 焼結体を室温で得ることはできない．

tering Technique; FAST)の領域に相当する．フラッシュが構造用セラミックとして使用されている部分安定化 ZrO2発現する前にしばしば現れるこのような緩やかな緻密化速度

は，安定化材といわれる Y2O3 などの酸化物を添加して，高の増加現象は，Y2O3 においても報告されている(7)．図 4(b)温相である正方晶を部分的に室温まで安定化させてい～(d)には，それぞれの印加電界において得られた焼結体のる(20) ．これに対して，フラッシュ焼結法を適用するとバル断面光学顕微鏡組織を示している．いずれの条件においてもク形状の単斜晶 ZrO2 焼結体を室温において得ることができ

Heat Core が形成されていることが分かる．このような黒色る(21) ． 図  は ， 制 限 電 流 値 300 mA の も と ， 印 加 電 界 を化領域では強還元作用が生じていることは上述した通りであ150 V / cm ～ 200 V / cm に変化させたときに得られる緻密化

る．さらに制限電流を増加させると，この黒色化した領域の曲線を示している．150 V/cm では1300°
Cまでの温度範囲に中に酸窒化物が形成される．図は， 50 V / cm の印加電界

おいて明瞭なフラッシュ現象は認められず，ほぼ FAST 効

に対して制限電流値を 500 mA まで増加させたときに得られ果のみである．これに対して 175 V / cm では図中矢印 A でた試料の断面組織， TEM 高分解能像および EEL スペクト

示す炉温においてフラッシュが生じ相対密度が急峻に増加しルをそれぞれ示している．断面組織に示すように黒色化領域ていることが確認できる．一方， 200 V / cm では Pt 線の溶に金色に着色した領域が現れていることが分かる．図 5 ( c )断が生じてしまい昇温途中で電界印加が失敗している．このに示すように，この領域は粒径が 20 nm 程度の結晶質であ

溶断は，試料中に生じる酸素空孔量の不均一な分布に起因すること，NaCl 型構造である窒化ジルコニウムの電子線回折る抵抗値変化と関係している．図には，175 V/cm の条件

図形とほぼ一致していること，図 5(d )に示すように明瞭ににおいてフラッシュ焼結を行った焼結体の冷却後の試料外観

N が検出されていることから，酸素を僅かに含む酸窒化ジを示している．焼結体の外周部には僅かにクラックが認めら

ルコニウムであることが確認できる．ジルコニアの窒化に関れるものの，バルク形状を維持していることが確認できる．

する研究例は過去にも報告されており，その手法としてアン

図は，175 V/cm において 5 min の保持を行った焼結体のモニアガス雰囲気中での高温熱処理法が報告されてい微細組織を示している．図 7( a)は，焼結体の破面においてる(19)．高温時に生じるアンモニアガスの分解で生じた水素

粒界破壊が生じている結晶粒をピックアップし，その表面をによる強還元下での窒化作用である．これに対して，図 5

図5



印加電界 50 V / cm ，制限電流 500 mA の条件でフラッシュ処理を行った YSZ ( TZ PX172 )焼結体の微細組織と EEL スペクトル(16)．(a) 断面組
織，( b ) 拡大組織，( c ) HRTEM 像，および，(d) EEL スペクトル．(オンラインカラー)

図6

純粋な ZrO2 におけるフラッシュ焼結時の緻密化
挙 動 ． 印 加 電 界 は 150 V / cm ～ 200 V / cm で あり，制限電流はいずれも 300 mA ． 175 V / cm ではフラッシュ現象が生じてから 3 h 保持を行っている．写真はこの試料の外観．(オンラインカラー)

最近の研究撮影した SEM 組織である．図中矢印で示すように結晶粒界クから構成される(22)(23)．一方，アモルファス層ではそのピ面に第二相が形成されていることが分かる．このような結晶ーク分離が不明瞭になるとともに，厚みが増加している個所

粒界を含むように FIB 加工によって TEM 薄片化させて微では分離が認められなくなる．この分離は， Zr イオンに対細組織を観察したものが図 7( b )および( c )である．図 7 ( b )する O イオンの配位数と関係し，その配位数が減少，つまの TEM 明視野像には単斜晶への相変態時に生じる双晶が多り酸素空孔が含まれると結晶粒界で認められた二つのピーク数認められる．この像において白いコントラストで認められの分離が不明瞭になる(24)(25)．すなわち，電界印加で生じるて いる 結晶 粒界 部を 拡大し た HRTEM ( High

Resolution

強制還元状態により徐々に過剰酸素空孔が形成され，その結Transmission Electron Microscopy，高分解能透過型電子顕

果アモルファス化が生じたものと考えられる．この事実は，

微鏡法)像が図 7(c)である．結晶粒界に沿ってアモルファス

図 7( c )で認められたように結晶粒に近いアモルファス領域

層が形成されており，アモルファス層内の結晶粒近傍には僅においては，僅かに格子縞が確認されていることとも符合す

かに格子縞が確認されている．図 7 に示した個所以外にもる．図 6 に示したように焼結温度からの冷却過程で生じる

このようなアモルファス層は形成されており，その厚みは粒

正方晶―単斜晶相変態点を通過してもバルク形状を維持でき

界ごとに異なっていた．図は結晶粒内と厚さの異なるアモていたのは，このアモルファス層が相変態に起因する大きなルファス層から得られた EEL スペクトル中の酸素 K edge

体積膨張を緩和した結果であるものと考えられる．さらに酸ELNES(Energy Loss Near Edge Structure，エネルギー損失

素イオン伝導が関与した興味深い現象も得られている．図

吸収端微細構造)をそれぞれ示している．アモルファス部分

は， 175 V / cm において 5 min および 3 h 保持を行った焼結では明らかに結晶粒内とは異なる微細構造が得られている．

体の XRD 回折ピーク強度比を示している．図に示す強度比

結晶粒内の微細構造は単斜晶ジルコニアで得られる微細構造

は，電界印加方向に対して 45°
傾いた面から得られた回折強と一致しており，その特徴は Zr イオンの 4 配位および 3 配
位位置に配位する二種類の O イオンに起因する二つのピー

図7

フラッシュ焼結を行った ZrO2 焼結体の微 細組
織．フラッシュ条件は 175 V / cm 5 min. ，制限
電流は 300 mA．(a) 結晶粒界表面 SEM 像，(b)TEM 明視野像，(c) 粒界近傍の HRTEM 像．

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan

図8

図 7 に示した ZrO2 フラッシュ焼結体の( a ) 結晶
粒内， (b) 幅が狭いアモルファス層，(c) 幅が広いアモルファス層から得られた EEL スペクトルO Kedge ELNES.

図9

純粋な ZrO2 のフラッシュ焼結時に生じる結晶粒の配向．強度比は，電界印加方向 45 °の面でのXRD 強度に対する垂直面での XRD 強度比で示している(21)．



度に対する垂直面での強度の比で示している．フラッシュ保

測によって結晶粒界部が Ti 過剰であることが確認されてい持時間が 5 min ではこの比はおおよそ 1 であり，結晶粒にる(30) ．また，この第二相の形成は結晶粒界の整合性と関係

は配向が認められない．ところが，保持時間を長くすると明することも見出されている．図10(c)に示すように結晶粒界瞭に配向し，例えば{002}の回折ピーク強度比が増加していB には第二相が形成されていない(30)．この結晶粒界 B は整ることが確認できる．この結晶方向はジルコニアの優先的な合性の高い小角粒界であることが確認されており，このこと

酸素伝導方向と一致しているのである(26)(27)．この事実からは，フラッシュ中に作用する電界が優先的に整合性の低い粒も電界印加によって誘起される酸素イオンの強制的な伝導機界に作用していることを示唆している．また，電界が作用す

構がフラッシュ焼結の緻密化と密接に関係することが分かる．

ると過剰酸素空孔が生じることについてはすでに述べた通りである．図10(c)に示すような粒界第二相の形成は，この過.

フラッシュ現象時の強還元作用が最終到達密度に及ぼす影響

剰酸素空孔の形成と深く関係しているものと考えている．
このような放電を抑制する目的で，フラッシュ温度よりも極僅か低温において，その時の試料電流および炉温を一定保フラッシュ焼結は電界を印加することが肝要であるが，こ持する焼結法を適用した結果が図である(31)．図中の各緻の電界印加によってある種のセラミックでは焼結中に放電が密化曲線において，で示した時点までが昇温工程，それ以生じてしまう．この典型的な例が BaTiO3 である(4)(28) ．図

降は一定温度での保持工程である．この手法を我々は，Cur-

は放電が生じた焼結体の組織の一例である．放電痕の内部

rent Controlled Consolidation (電流制御緻密化)法と呼んで表面には図10(b)に示すような共晶組織がしばしば形成されいる．この方法では焼結条件を表すパラメーターは，印加電る． BaTiO3 は， BaO と TiO2 が 1  1 の組成比化合物であ

界，保持温度，制限電流の 3 種となる．図中の破線は電界

り，その TiO2 過剰組成側には共晶反応が存在する(29) ．図を印加していない通常焼結時の緻密化曲線であり，約800°C

10 ( b )で示した典型的な共晶組織は，放電によって TiO2 過から緻密化が生じ， 1300 °C において最終相対密度に到達し剰側へ組成が変化していることを示唆している．この放電痕ている．これに対して電界を印加した状態では，緻密化挙動

近傍の結晶粒界の TEM 明視野像が図 10(c)である．図中 A

はフラッシュ焼結とは異なり非常になだらかに変化してはいで示した結晶粒界部に第二相が形成されていることが確認でるものの，いずれも緻密化開始温度が低温側へ遷移するこ

きる．このような結晶粒界で認められる第二相は図10(d)おと，時間の経過とともに緻密化が効果的に進行していること

よび(e)に示すように HAADF(High Angle Annular Darkが分かる．例えば， 75 V / cm の条件では， 1120 °C においてField，高角環状暗視野)STEM 像において常に低いコント

通常焼結とほぼ同じ程度の相対密度が得られている．図にラストで観察される．このコントラストの低下は，第二相の示した結果は試験的なデータであり，今後，試料電流，制限Ba/Ti 比が Ti 過剰比である事を示している．事実，EEL 計

電流値をより適切に調整することで，低温，かつ，放電等の生じない均一な組織の緻密体が得られるものと考えている．

図11

図10 BaTiO3 のフラッシュ焼結時に生じた放電組織．
( a ) 放電痕 SEM 像，( b ) 放電痕内壁表面組織，( c ) 放電痕から離れた箇所の TEM 明視野像，( d ) および( e ) 結晶粒界近傍の HAADF STEM像(30)．



BaTiO3 の Current Controlled Consolidation 焼結時の相対密度変化． A は通常焼結， B は 75 V /cm, 1120°
C, 87 mA，B は 100 V/cm, 1070°
C, 72
C, 62 mA, D は 150 V/
mA, C は 125 V/cm, 1030°
cm, 1000°
C, 52 mA, F は 200 V/cm, 910°
C, 46
mA．横軸は焼結を開始してからの時間で表示していること に注意． 昇温速度は 5 °C / min. であり，各データ線図において実線の時点で一定温度保持に移行している(31)．

最近の研究

図 13

交流電界を用いて行った 3YSZ フラッシュ焼結体．(a) 試料外観および(b) 断面組織．(オンライ
ンカラー)

図12

BaTiO3 の焼結時における相対密度変化．実線は100 V/cm の電界を印加した状態で昇温，破線は電界を印加していない通常焼結時，○は図中矢印で示す温度まで 100 V / cm の電界を印加して昇温し，その後，電界を除去して昇温．いずれも 5°
C / min の昇温速度で昇温し， 1300 °
C に達した時点で一定温度において 3 h 保持(31)．

加する電界波形を変えることでその様相は一変する．ほとん
どのフラッシュ焼結では直流電界が用いられてきた．これは，高電圧領域で急峻に変化する電流を制御することが簡便であることによる．ところが，直流電界の場合には，イオン伝導の効果が甚大となり例えば過剰酸素空孔の形成を促す結果，不均一組織の形成や放電など，この方法を実用化させる
うえで障害となる要因が多数生じる可能性についてはこれまで述べてきたとおりである．これに対して，きわめて単純な

これまでに述べてきたように電界を印加することは結晶粒ことであるが，交流電界を用いるとその様子が一変する．図界，もしくは，結晶粒内部を強還元状態に変化させる．このはその一例である．十分な緻密度，均一な組織を有する時に生じる過剰酸素空孔が最終的な到達密度にどのような影

3YSZ が得られていることが分かる．今後，ここに示した交響を与えるかを調べた結果が図である．図中の破線は通常

流波形以外にも種々の電界印加方法が開発されていくものと焼結時の緻密化曲線であり実線は 100 V/cm の電界を印加し思われる．

た状態のまま最終温度まで昇温させたときに得られる緻密化曲線である．ここで注目して頂きたいのは，電界を印加した

.

お

わ

り

に

状態のまま昇温を行うと，初期から中期にかけては緻密化速
度が加速されるものの，その後，その速度は緩やかに減少に

フラッシュ焼結法に関して，電界印加に起因する幾つかの転じ，最終的には通常焼結時に得られる到達密度に達してい現象に関して最近の研究を紹介させていただいた．この焼結ない点である．これまで，このような効果については議論さ手法は，外部からの応力印加などを必要とする大掛かりな設れることはなかった．そこで，図中矢印で示す時点において備を準備する必要がなく，端的に表現すると，電極を付けて電界を除去し，そのまま昇温を継続したところ，○で示す緻

電界を印加するだけという非常に簡便な手法である点を強調

密化曲線が得られた．この緻密化曲線の挙動を観てみると，したい．開発されて以降まだ間もないため，焼結技法そのも電界を除去した以降は徐々に通常焼結時の緻密化挙動に漸近のの改良や緻密化機構のより詳細な解明など，今後の進展がし，最終的にはその曲線と一致することが分かる．この結果大きく期待できる．

が示唆することは，過剰酸素空孔は最終的には緻密化を阻害する要因となりうるということである．これは，多くの酸化最後になったが，本研究は，研究成果最適展開支援プログ

物系セラミックスの緻密化が，陽イオンの拡散律速で進行す

ラム(産業ニーズ対応タイプ)「フラッシュ焼結の学理構築とることを考えるとよく理解できる(32)(33)．電界印加によって革新的焼結技術への展開(AS282I004e)」の支援の下に実施生じる過剰酸素空孔の増加は，陽イオン空孔量の低下をもたされている．ここに謝意を表したい．

らす．焼結工程の中期前後までは電界印加によるジュール熱の効果が甚大であり，その影響は無視できる程度であるが，文

献最終的な到達密度は結局制限されてしまうということとなる．

.

酸化物系セラミックのフラッシュ焼結における酸素イオン強制伝導効果の除去

前項までは主に電界印加に伴う過剰酸素空孔形成について述べてきた．フラッシュ焼結の組織不安定性や最終到達密度の劣化など，あまり芳しくないデータを紹介してきたが，印

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan( 1 ) M. Cologna, B. Rashkova and R. Raj: J. Am. Ceram. Soc., 93(2010), 35563559.
( 2 ) A. L. G. Prettea, M. Cologna, V. Sglavoa and R. Raj: J. Power
Sources, 196(2011) 20612065.
( 3 ) A. Karakuscu, M. Cologna, D. Yarotski, J. Won, J. S. C.
Francis, R. Raj and B. P. Uberuaga: J. Am. Cram. Soc., 95(2012), 25312536.
( 4 ) J. C. M'Peko, J. F. C. Francis and R. Raj: J. Eur. Cram. Soc.,
34(2014), 36553600.

( 5 ) H. Yoshida, P. Biswas, R. Johnson and M. K. Mohan: J. Am.
Ceram. Soc., 100(2017), 554562.
( 6 ) C. E. J. Dancer: Mater. Res. Express: 3(2016), 102001.
( 7 ) H. Yoshida, Y. Sakka, T. Yamamoto, J. M. Lebrun and R. Raj:
J. Eur. Cram. Soc., 34(2014), 9911000.
( 8 ) R. I. Todd, E. ZapataSolvas, R. S. Bonilla, T. Sneddon and P.
R. Wilshaw: J. Eur. Ceram. Soc., 35(2015), 18651877.
( 9 ) Y. Y. Zhang, J. I. Jung and J. Luo: Acta Mater., 94(2015), 87100.
(10) E. Bichaud, J. M. Chaix, C. Carry, M. Kleitz and M. C. Steil: J.
Eur. Ceram. Soc., 35(2015), 25872592.
(11) J. G. P. da Silva, H. A. Al
Qureshi, F. Keil and R. Janssen: J.
Eur. Ceram. Soc., 36(2016), 12611267.
(12) R. Raj: J. Am. Ceram. Soc., 99(2016), 3226
3232.
(13) J. M. Lebrun, T. G. Morrissey, J. S. C. Francis and K. C.
Seymour: J. Am. Ceram. Soc., 98(2015), 14931497.
(14) M. Cologna, J. S. C. Francis and R. Raj: J. Eur. Cram. Soc., 31(2011), 2827
2837.
(15) Y. Zhang, J. I. Jung and J. Luo: Acta Mater., 94(2015), 87
100.
(16) N. Morisaki, H. Yoshida, K. Matsui, T. Tokunaga, K. Sasaki
and T. Yamamoto: Appl. Phys. Lett., 109(2016), 083104.
( 17 ) 神田 肇，佐伯 淳，篠崎和夫，水谷惟恭日本セラミックス協会学術論文誌，99(1991), 8388.
(18) 神田 肇，佐伯 淳，篠崎和夫，水谷惟恭J. Ceram. Soc.
Jpn., 101(1993), 184189.
(19) R. Marchand, Y. Laurent, J. Guyader, P. L'Haridon and P.
Verdier: J. Eur. Ceram. Soc. 8(1991), 197213.
(20) J. R. Kelly and I. Denry: Dental Mater., 24(2008), 289
298.
(21) N. Morisaki, H. Yoshida, T. Tokunaga K. Sasaki and T.
Yamamoto: J Am Ceram Soc., 100(2017), 38513857.
(22) X. Huifang and S. Xuemin: Mater. Res. Bull., 34(1999), 527
531.
(23) I. M. Rossa, W. M. Rainfortha, A. J. Scott, A. P. Brown, R.
Brydson and D. W. McC: J. Eur. Ceram. Soc., 24 (2004),20232029.
(24) V. Mauchamp, T. Epicier and J. C. L. Bosse: Phys. Rev. B, 77(2008), 235122.

(25) L. K. Dash, N. Vast, P. Baranek, M. C. Cheynet and L.
Reining: Phys. Rev. B, 70(2004), 245116.
(26) A. Eichler: Phys. Rev. B, 64(2001), 174103.
(27) D. K. Smith and H. W. Newkirk: Acta Cryst., 18(1965), 983
991.
(28) A. Uehashi, H. Yoshida, T. Tokunaga, K. Sasaki and T.
Yamamoto: J. Ceram. Soc. Jpn., 123(2015), 465468.
(29) K. W. Kirby and B. A. Wechsler: J. Am. Ceram. Soc., 74(1991), 16411647.
(30) H. Yoshida, A. Uehashi, T. Tokunaga, K. Sasaki and T.
Yamamoto: J. Ceram. Soc. Jpn., 124(2016), 388392.
(31) Y. Nakagawa, H. Yoshida, A. Uehashi, T. Tokunaga, K.
Sasaki and T. Yamamoto: J. Am. Ceram. Soc., 100(2017),
38433850.
(32) K. Matsui, H. Yoshida and Y. Ikuhara: Acta Mater., 56(2008),
13151325.
(33) K. Matsui, T. Yamakawa, M. Uehara, N. Enomoto and J. Hojo:
J. Am. Ceram. Soc., 91(2008), 18881897.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
山本剛久
1989年 東京大学大学院工学系研究科修士課程修了
1997年 博士(工学)取得
2011年 6 月現職
専門分野セラミック材料学◎セラミック材料の組織・機能制御や，結晶粒界・界面の原子構造・電子状
態制御・解析に関する研究に従事．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

山本剛久

吉田英弘

最近の研究

新規酸化物強誘電体 BaAl2O4 の構造相転移機構
石

井

悠

衣

体は間接型強誘電体と呼ばれ，強誘電性と同時に強磁性も発

.

は じ

め

に

現するマルチフェロイック物質の発見(1)を契機として，間接型強誘電体の示す構造相転移に最近特に関心が高まっている．

結晶中で，温度の低下に伴い格子系・電子系に何らかの不図に示す充填トリジマイト型酸化物 BaAl2O4 は， AlO4

安定性が生じると，結晶は構造相転移を起こしてよりエネルが頂点共有により連結したネットワーク構造を有し，それがギーの低い安定な構造に変化する．その不安定性を生じる理由は物質によって異なるが，磁性や強誘電性，電気伝導性といった結晶の示す様々な物性と深く関連しているため，その機構を探ることは物質科学における中心的な興味の一つとなっている．中でも，温度の低下に伴ってある特定のフォノン
周波数が低下する現象(フォノンのソフト化)は，強誘電体における重要な相転移機構であり，そのような周波数の低いモードはソフトモードと呼ばれる．ソフトモードの周波数が最終的にゼロに達すると，そのフォノンモードの原子変位パターンに対応した構造相転移が起こる(ソフトモードの凍結)．
例えば，よく知られた強誘電体である BaTiO3 や PbTiO3 といったペロブスカイト型酸化物では，c 軸方向に沿った原子変位を伴うフォノンモードがソフト化し，それぞれ130°
Cおよび 490°C で構造相転移を示すとともに c 軸方向に自発分極を生じる．
ペロブスカイト型酸化物のように分極そのものが相転移の秩序変数となっている強誘電体は，直接型強誘電体と呼ばれる．これに対し，分極そのものが主秩序変数とならない場合がある．例えば，頂点共有した多面体をもち，隙間の多い結晶構造においては，多面体の回転・傾斜に起因したソフトモ
ードと，その凍結に伴う構造相転移が知られている．こうした多面体の回転や傾斜を伴う構造相転移では，その回転(または傾斜)に伴って周囲の原子が従属的に変位することがある．この原子変位によって分極が生じる際，この相転移の主秩序変数は多面体の回転(または傾斜)に関するパラメータであり，分極そのものは従秩序変数となる．このような強誘電

図1

BaAl2O4 の(a)高温相(空間群 P6322)，および(b)低温相(P63)の結晶構造．実線は単位胞を示す．
(c)高温相と低温相の単位胞の関係．

大阪府立大学大学院工学研究科助教(〒599
8531 堺市中区学園町 11)Structural Phase Transition of a Novel Ferroelectric Oxide BaAl2O4; Yui Ishii(Department of Materials Science, Osaka Prefecture
University, Sakai)
Keywords: structural phase transition, ferroelectrics, stuffed tridymitetype oxides, synchrotron Xray diffraction, soft modes
2018年 5 月 8 日受理[doi:10.2320/materia.57.381]

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan

作る六員環間隙を Ba イオンが占有した間接型強誘電体であ

従来，構造相転移に伴うフォノンのソフト化は，ただ 1 つる(2)．本物質は，強誘電転移温度 TC＝400～450 K で高温相のフォノンモードにおいて起こると認識されてきており，複(常誘電相)から低温相(強誘電相)に構造相転移を示

数のソフトモードを持つ物質はあるものの，それらが同時にす(3)(5)．図 1(a)に示すように，高温相(空間群 P6322)ではソフト化する物質はこれまで知られていない．そこで本稿でである．TC でこ
c 軸方向への AlO4 四面体の連結角度は180°

は，BaAl2O4 が示すソフトモードの特徴について示すとともの AlO4 四面体の連結は大きく傾斜し，同時に Ba イオンがに，このような 2 つのフォノンの同時ソフト化が起こる機わずかに c 軸方向へ変位することで強誘電性が発現する．こ構について，結晶構造の特異性と関連づけて説明する．また，の結果，対称性が低下し低温相の空間群は P63 になる．図 1

Ba サイトに Sr を置換した系において，最近得られた結果に(c)に，高温相と低温相の単位胞の関係を示す．

ついても紹介する．

BaAl2O4 と同様に，頂点共有した多面体によるネットワー

.

ク構造をもつ石英やトリジマイトなどの SiO2 の多形(6)(9)，

実

験

方

法

霞石(nepheline)(10)といった典型元素主体の鉱物，また負の熱膨張を示す ZrW2O8(11)(12) などでは，多面体自体は大きく

BaAl2O4 単結晶を，自己フラックス法によって以下のよう

歪まずに，多面体の連結角度が曲がることにより生じる低エに作製した．固相反応法によってあらかじめ作製したネルギーモード(Rigid Unit Mode, RUM)(13)(14)の存在が指BaAl2O4 粉末を， BaCO3 と 50 : 17 のモル比で混合し，白金

摘されている．このモードは，ソフトモードとして働く場合

坩堝に入れた．これを 1470 °C で 6 時間加熱し，混合粉を完があり，実際， nepheline ではこのモードのソフト化による全に溶融させた．これを 1200 °C まで 2 °C / h で徐冷した後，構造相転移が報告されている．また， Perez Mato らは，室温まで冷却した．熱処理後の試料塊から，結晶を機械的にAlO4 ネットワークにおける不安定な RUM が， BaAl2O4 に分離・回収した．得られた結晶は無色透明で， 1 辺が約 100

おける主要な構造不安定性であることを，第一原理計算によmm の六角形状であった．試料劣化を避けるため，結晶は乾って指摘している(15) ． BaAl2O4 単結晶に対して得られた，

燥アルゴンガス中で保管した．

453 K における典型的な電子回折パターンを図に示すが，得られた結晶を，直径 100 mm の石英ガラスキャピラリの

高温相の電子回折パターンにおいては， 3 つの等価な〈110〉先端に，エポキシ系接着材で取り付けた．この試料について，に沿って特徴的なハニカム状散漫散乱が現れることが知られSPring8 の BL02B1 ビームラインにおいて単結晶 X 線熱散てきた(16) ．散漫散乱自体は，原子の静的で無秩序な乱れに漫散乱測定(17)(21)を行った．用いた X 線のエネルギーは 25

起因してしばしば観察されることがあり，本系においても原keV である．回折パターンは，大型湾曲 IP カメラ(22)を用い子のこうした乱れに起因すると考えられていた(16) ．しかして撮影した．温度制御は窒素ガス吹き付けによって行った．

ながら，この電子回折パターンの温度依存性を筆者らが詳細

Ba1－xSrxAl2O4 粉 末は， BaCO3, SrCO3, Al2O3 原料 粉を 化に調べたところ，散漫散乱強度が温度に強く依存したことか

学量論比で混合し， 1200 °C で仮焼した後， 1300 °C で焼成すら，これらが原子の静的な乱れに起因するものではなく，ソることで作製した．得られた粉末に対し放射光粉末 X 線回

フトモードに起因するのではないかと考えた．

折( SPring 8, BL02B2)を行った．得られた回折データにつ本研究では，単結晶 X 線熱散漫散乱測定および第一原理に基づくフォノン計算によって，これらの散漫散乱強度が温いて，JANA2006 パッケージ(23)を用いて Rietveld 解析を行った．

度に強く依存すること，またその散漫散乱が原子の静的な乱れではなくソフトモードに起因することを見出した．さら.

つのフォノンの同時ソフト化に，この物質の構造相転移が，2 つの独立なフォノンモードの同時ソフト化を伴う特異なものであることがわかった(5)．

フォノンの観測には，中性子および X 線非弾性散乱を用いるのが主流である．これらの手法は，観測したいフォノンの波数分散を求めることができ，強力なツールとなっている．その反面，結晶の大きさや形状に対する要請が厳しく，
また測定に長時間を要するため，小さな結晶しか得られていない場合や，トライ・アンド・エラーを伴う実験には向いていない．一方で，そのフォノン周波数が十分低い場合には，汎用の電子線回折や放射光を用いた単結晶 X 線回折でも，強度の弱い熱散漫散乱として観測できる．詳しくは X 線回折の専門書を参照して頂きたいが，フォノンによる X 線の散乱強度 I(K )とフォノン周波数 v には，係数部分を省略し

図2



透過型電子顕微鏡によって観察した，BaAl2O4 単結晶の電子回折パターン([ 001 ]入射， 453 K )．
観察試料は粉砕法によって作製した．散漫散乱が 3 つの等価な〈110〉に見られている．

て次のような関係がある．
I(K )∝|K･ejq|2v2qK逆格子ベクトル

最近の研究vqフォノンの振動数ているが，このブロードピークは 800 K においても観測さejqj 番目の原子の原子変位の単位ベクトルれる．温度の低下とともに h＝1/2(M 点)付近にも別のブロ

つまり，その周波数(エネルギー)が低いほど強い散漫散乱がクが M 点に現れる．このピークは温度の低下に伴い鋭い超観測され，その強度変化を調べることで，フォノン周波数の格子反射として発達していく様子がわかる．冒頭で述べたよ変化を知ることができる．

うに，通常，ソフトモードの凍結と，それに伴う超格子反射

ードピークが現れるが，それに加えて 455.2 K で小さいピー

図(a )は， 500 K で観測した 1 1 10, 1̃ 2 10 基本反射付の発達は，同じ波数ベクトルにおいて起こる．つまり，散漫

近の X 線回折パターンを示す．[110]に等価な[2̃10]に沿っ散乱は通常 1 つのピークを持ち，そのピークの中心から超て弱い散漫散乱が観測されている．基本反射はそれぞれ逆格

格子反射が発達する．確かに， M 点では散漫散乱と超格子子空間の G 点に対応しており， 2 つの G 点の中点が M 点，反射の発達が見られているが，図 3 ( b )から明らかなよう

1 / 3, 2 / 3 の 点 が K 点 で あ る ． 1 1 10 反 射 の 位 置 を h ＝ 0,に，本系では超格子反射を与える波数ベクトルとは異なる波1̃ 2 10 反射の位置を h ＝ 1 とすると， 1 1 10 から 1̃ 2 10 反数ベクトルでも，散漫散乱が観測されている．

射までの逆格子座標は(12h, 1＋h, 10)と表せる．図 3(a)かガウス型関数を用いてこれらの散漫散乱，あるいは超格子ら変換した強度プロファイルを，いくつかの温度について図

反射をピーク分解し，それぞれの散乱強度，ピーク位置，半3(b)に示す．縦軸は 1 1 10基本反射強度(IBragg)で規格化し値幅を求めた．445 K 以下では超格子反射強度が非常に強い

た散乱強度( I )，横軸は h である． 600 K で，基本反射の間ため，そのピークを差し引いてからフィッティングを行っの h＝± 1/3(K 点)付近に 2 つのブロードなピークが見られた．規格化した超格子反射強度( I / IBragg )と半値幅の温度依
存性を図に示す．超格子反射強度は構造因子の絶対値の自乗に比例するため，超格子反射強度の自乗根( I / IBragg )1/2 を縦軸に示してある．図中に矢印で示したように，超格子反射
強 度 は TC 付近 で キ ン ク を 示 し ， TC 以 上 か ら 前 駆 的 に 現れ，キンク以下で急激に発達している．半値幅はキンクに向かって急激に減少している．キンク以下の温度において，臨界指数 b のべき乗 A0 ( TC T )b ( A0 は係数)で( I / IBragg )1/2 をフィッティングすると， TC は 451.4 K と求まる．また b ＝0.40 であり，秩序無秩序型転移における理論値(24) に近い値を示した．また，超格子反射の発達は連続的に見られており，この転移は 2 次転移的である．
M 点， K 点付近で観測されたブロードなピークの最大強度，半値幅，ピーク位置をそれぞれ図(a)(f)に示す．矢印は TC を示す．この図から明らかなように，これらの散漫
散乱強度はいずれも温度に強く依存し，かつ TC で鋭いピークを示している．このことは，これらの散漫散乱が，原子の静的な乱れではなく，低エネルギーフォノンに起因している

図3(a) 1 1 10, 1̃ 2 10基本反射付近の X 線回折パターン(500 K)．水平方向は，[110]に等価な[2̃10]に対応する．ブリルアンゾーンの各対称点の記号も示してある．(b) 1 1 10, 1̃ 2 10基本反射の間の散乱強度の温度変化．1 1 10, 1̃ 2 10基本反射の位置をそれぞれ h ＝ 0, h ＝ 1 としている．図中のフィッティングによるピーク分解にはガウス型関数を用いた．横軸の( r.l.u. )は逆格子単位を意味する．

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan

図4

規格化した超格子反射強度および半値幅の温度依存性．白抜きは加熱過程，黒塗りは冷却過程での測定結果を示す．矢印はキンクを示す．



ことを意味し，また超格子反射の現れる M 点だけでなく，線で示した 3 つの音響モードのうちの 1 つが GA(L)線上，

K 点のモードも TC で同時にソフト化していることを意味す

K, M 点で虚数周波数を示していることがわかる．このうちる．後で示すように，第一原理によるフォン計算においてGA 線上での不安定性は K, M 点に比べて小さい．一方で，も，確かにこれらの波数ベクトルをもつ 2 つの独立なソフ

K2, M2 モードのエネルギーは互いに拮抗しており，同程度

トモードが存在していることが確かめられている．なお，変の不安定性をもつことがわかる．すなわち，K, M 点におい位ベクトルの解析によると，これらのモードの対称性はそれて不安定なモードが存在し，これらのエネルギーが拮抗してぞれ K2, M2 である．

いるために，2 つのモードは同時にソフト化したものと考え

図 5 ( b )からわかるように， M 点においては TC で半値幅られる．

の急落が見られる．これは，超格子反射の発達によるもの

原子変位ベクトルの解析結果を図に示す．図 7(a)は K2,で，通常のソフトモードの挙動から理解できる．しかしながM2 モードで共通して見られる原子振動パターンの模式図をら，K 点においては，TC に向かって徐々に半値幅が低下し，示す．面内の 3 つの酸素原子( O2 )の変位ベクトルは主に z

TC 以下で増加していく．つまり， M2 モードの凍結と同時成分を持っており，上下方向に振動する．また，四面体を cに K2 モードの相関は弱められ，ソフト化はするものの，凍軸方向につなぐ酸素(O1)は， 3 回軸のまわりに主に xy 面内

結することなく衰退することを意味する．2 つのモードのピで周回する． K2, M2 モードそれぞれの原子振動の様子が，ーク位置( hpeak )も対照的で， M2 モードはおおむね h ＝ 1 / 2

文献[ 5 ]の Supplemental Material に示されているが，これの整合位置にあるのに対し， K2 モードは TC 前後でわずか

らの原子変位パターンは主に AlO4 の傾斜で特徴づけられ，にシフトしている．また K2 モードは， h ＝± 1 / 3 から明ら

確かに前述した RUM の性質を持っている．2 つのモードはかにずれた非整合な値をとっている． M2 モードの hpeak が大きなエラーバーをもつのは，図 3(b )からわかるように，
M2 モードに起因する散漫散乱が非常にブロードであるためである．
第一原理計算によって得られた，BaAl2O4 のフォノン分散を図に示す．計算は，高温相の結晶構造に対して行っている．縦軸はフォノン周波数であり，ゼロ以下の部分には虚数周波数を示している．ここで，虚数で計算されるモードは，計算を行ったその構造において不安定であることを意味する．図 6 を見ると，太線，濃いグレーの線，薄いグレーの

図5



散漫散乱強度，ピーク位置，半値幅の温度依存性．(a)(c) は M 点，(d)(f)は K 点での散漫散乱に対応する．矢印は TC を示す．

図6

BaAl2O4 ( 高 温 相 ) の フ ォ ノ ン 分 散 ． 挿 入 図 は
BaAl2O4 の第一ブリルアンゾーンを示す．矢印で示すように， A G 線， K 点， M 点で 3 つの不安定性が見られている．

図7( a ) AlO4 四面体の原子変位パターンの模式図．
O1 は主に xy 面内で， O2 は主に z 方向に振動している．(b) K2 モード，(c) M2 モードにおいて，
O 原子同士が最も近づくときの原子変位の様子．
K2 モードでは O1, O2 原子が互いに接近しており，静電気的に不安定である．M2 モードでは，
O1, O2 の 原 子 変 位 の タ イ ミ ン グ を う ま く ず らし，余計なクーロン反発力が生じるのを回避し
ている．

最近の研究

互いに非常によく似ているが，面内の 3 つの酸素と c 軸方向への連結酸素の振動するタイミングがわずかに異なる． K2,
M2 それぞれのモードで，O2 と O1 が互いに最も接近するときの原子位置を図 7(b), (c)に示す．明らかに，K2 モードは
M2 モードに比べて AlO4 四面体の歪みが大きく， O1 と O2原子が非常に接近している．すなわち，これら 2 つのモードは，力の定数だけを考えると同程度の不安定性をもつが，静電気的な安定性を考えると， K2 モードは M2 モードに比べ酸素原子間のクーロン反発力が大きいことがわかる．つまり，静電気的により反発の少ない M2 モードが最終的に選ばれ，TC で凍結し，低温相を生じると考えられる．
BaAl2O4 が複数の不安定性を示す要因は，隙間の多い骨格構造であると考えられる．つまり， AlO4 四面体が骨格構造を作るこの結晶構造において， Ba 原子はイオン化しており

図8

放射光粉末 X 線回折，および誘電率測定によって求めた， TC の Sr 置換量依存性．強誘電相を示す超格子反射や，強誘電転移を示す誘電率のピークは， x の増加に伴い徐々に小さくなり， x＝0.07 で見られなくなる．点線付近に強誘電常誘電相境界があると考えられる．挿入図は，300
K における x ＝ 0.1 の異方性温度因子の解析結果
を示す．

図9

放射光粉末 X 線回折を用いた構造解析によって得られた，等方性温度因子(Biso)の温度依存性．
( a) x ＝ 0, ( b ) x ＝ 0.05, ( c) x ＝ 0.5．(d ) 等方性温度因子の Sr 置換量 x 依存性(15 K)．

周囲の Al や O との軌道同士の相互作用は小さい．これが，AlO4 四面体のフレキシブルな振動を可能にし，多くの構造

不安定性を生じる要因となっていると考えられる．

. Sr 置換による構造相転移の抑制と等方性温度因子の増大
BaAl2O4 は，Ba サイトを Sr で全置換することが可能である．図に示したように，少量の Sr 置換によって TC は大きく減少し，誘電率測定の結果によると，わずか 6の置換量で TC は約 280 K まで抑制される．放射光粉末 X 線回折の結果からは，構造相転移による超格子反射が非常に弱くなるため TC は過小評価されており，約 150 K と見積もられている．この TC の減少は，Ba よりイオン半径の小さい Sr を置換したことで，より空間的な隙間が増え，四面体が振動しやすくなった結果，構造相転移が起こりにくくなったことに起因する．粉末 X 線回折や電子回折の結果からは，低温相に起因する超格子反射の半値幅は，x の増加に伴って増加することが分かっており，低温相の構造は，長距離秩序から短距離相関へ徐々に変化することが示されている(25)．
この( Ba, Sr ) Al2O4 系に対する粉末 X 線構造解析では，
O1 サイトで特に大きな温度因子が報告されている(26)．図 8の挿入図に示した異方性温度因子の解析結果は図 7 の振動パターンとよく一致しており，この異常に大きな温度因子
は，ソフトモードと深く関連していることが推測される．筆者らは最近，この O1 の温度因子は Sr 置換量の増加に伴い増大し，かつ 800 K から 15 K までほとんど温度依存せず，大きな値を示すことを見出した(27)．図(a)(c)は，放射光粉末 X 線回折を用いた構造解析によって得られた， x ＝ 0,0.05, 0.5 の Ba1－xSrxAl2O4 の等方性温度因子の温度依存性を

しかしながら x ＝ 0.05, 0.5 では， O1 原子の温度因子はほ示す．等方性温度因子は原子の熱振動の大きさを反映する．

とんど温度依存することなく， 15 K でも非常に大きな値を

通常，温度の低下に伴って熱振動は抑えられるため，それに示している．なお，解析の信頼性を示す R 因子は十分小さ伴い温度因子の値は減少する．実際， Ba / Sr, Al および O2

い値(典型的なもので RWP ＝ 4 ～ 6 )に収束しているため，原子の温度因子は，温度の低下とともに確かに減少していこれらの異常に大きな温度因子はフィッティングが悪いためる．また， x ＝ 0 においては O1 原子の温度因子は構造相転ではない． R 因子の詳細な値は文献[ 27 ]に記載されてい移に伴い急落し，その他の原子と同様に小さな値をとるようる．図 9(d)は，各原子の 15 K における等方性温度因子を，になる．

組成に対してプロットした図である．いずれの原子も， Sr

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan置換量 x の増加に伴い温度因子が系統的に増大しているが，2014A0078,

O1 原子の温度因子は特に顕著に増大し， x＝0.5 では Biso が2015A1510, 2015A2058, 2015B1488, 2016A1349.

約 0.03 nm2 という，酸化物としては非常に大きな値を低温

文でも示している．すなわち，構造相転移が抑制された結果，
2 つのソフトモードは凍結できず構造不安定性が残り，低温でも大きな熱振動を示している可能性がある．
絶対零度では熱振動は抑えられ，量子揺らぎ(零点振動)だ
けが存在できる．従って，もし本物質系で絶対零度まで構造不安定性が解消されないならば，絶対零度で量子揺らぎが増強されている可能性がある(28)．あるいは，ある温度で原子が乱雑なまま固まり，Glass 状態として存在している可能性が考えられる． x ＝ 0.07 以上の組成での K2, M2, 2 つのフォノンの挙動について明らかにするためには， X 線や中性子
非弾性散乱を行う必要がある．

.

お わ

り

に

本稿では，BaAl2O4 が示す構造不安定性と相転移にフォー
カスし，これまでの研究で得られた結果について紹介した．
BaAl2O4 は，少なくとも K2, M2 モードという 2 つの不安定なフォノンを持ち，これらのフォノンの同時ソフト化を伴う特異な構造相転移を示すことを明らかにした．高温相において K2 モードは，温度の低下に伴って M2 モードとともにソフト化するが，静電気的に不安定なため TC 以下で衰退す
る．その結果，最終的に M2 モードが凍結し，低温相を生じる．本物質のように，2 つのフォノンが同時にソフト化する
物質はこれまで知られてこなかったが，柔軟なネットワーク
構造を持つ物質においては普遍的に見られるものと予想される．また，(Ba, Sr)Al2O4 においては，こうした低エネルギ
ーフォノンによって結晶構造がダイナミックに揺らいだ状態
が，広い組成・温度範囲で存在していることが示唆された．
特徴的なフォノンを利用した機能性物質の研究はこれまで限定的ではあるが，逆にまだ未知の開拓領域が多く残されているとも言える．今後，こうしたネットワーク構造を持つ物質において，特徴的なフォノンを利用した機能性開拓が期待される．
本研究は，森吉千佳子准教授(広島大学)，中平夕貴氏(広島大学)，河口彰吾博士(高輝度光科学研究センター)，黒岩芳弘教授(広島大学)，塚崎裕文博士(大阪府立大学)，久保田佳基教授(大阪府立大学)，谷口博基准教授(名古屋大学)，森茂生教授(大阪府立大学)との共同研究によって行われたものである．また，フォノン分散の計算は森分博紀博士(ファインセラミックスセンター)に，原子変位ベクトルの解析は J.
Park 氏 ( Pusan National University )と B. G. Kim 教授 ( Pu-

2015A1507,

献2010年 東京大学大学院工学系研究科博士課程修了
2010年 日本学術振興会特別研究員(PD)，東京大学
現職
2013年 4 月専門分野固体化学・固体物理◎高温超伝導体材料研究において博士号取得後，強相関電子系など固体物理の実験的研究に従事．最近
は，主に強誘電体とフォノンに関する研究を中心に行っている．

に深く感謝の意を表します．本研究の成果の一部は，大倉和親記念財団研究助成，村田学術振興財団研究助成および，
JSPS 科研費( 17H05487, 17K14323 )の助成を受けて得られたものである．放射光 X 線回折に関するデータは SPring8

2014B0078,( 1 ) T. Kimura, T. Goto, H. Shintani, K. Ishizuka, T. Arima and Y.
Tokura: Nature, 426(2003), 5558.
( 2 ) H. T. Stokes, C. Sadate, D. M. Hatch, L. L. Boyer and M. J.
Mehl: Phys. Rev. B, 65(2002), 064105.
( 3 ) S.Y. Huang, R. V. D. Muhll, J. Ravez and M. Couzi: Ferroelectrics, 159(1994), 127132.
( 4 ) S.Y. Huang, R. V. D. M äuhll, J. Ravez, J. P. Chaminade, P.
Hagenmuller and M. Couzi: J. Solid State Chem., 109(1994),
97105.
( 5 ) Y. Ishii, S. Mori, Y. Nakahira, C. Moriyoshi, H. Taniguchi, H.
Moriwake and Y. Kuroiwa: Phys. Rev. B, 93(2016), 134108.
( 6 ) M. T. Dove, K. D. Hammonds, V. Heine, R. L. Withers, X.
Xiao and R. J. Kirkpatrick: Phys. Chem. Minerals, 23(1996),
5662.
( 7 ) R. L. Withers, J. G. Thompson, Y. Xiao and R. J. Kirkpatrick:Phys. Chem. Minerals, 21(1994), 421433.
( 8 ) H. Arnold: Z. Kristallogr., 121(1965), 145157.
( 9 ) B. Berge, J. P. Bachheimer, G. Dolino, M. Vallade and C. M. E.
Zeyen: Ferroelectrics, 66(1986), 7384.
(10) S. A. Hayward A. K. A. Pryde, R. F. de Dombal, M. A.
Carpenter and M. T. Dove: Phys. Chem. Minerals, 27(2000),285290.
(11) T. A. Mary, J. S. O. Evans, T. Vogt and A. W. Sleight: Science,
272(1996), 9092.
(12) M. G. Tucker, A. L. Goodwin, M. T. Dove, D. A. Keen, S. A.
Wells and J. S. O. Evans: Phys. Rev. Lett., 95(2005), 255501.
(13) M. T. Dove, A. P. Giddy and V. Heine: Trans. Am. Cryst.
Assoc., 27(1991), 6575.
(14) K. D. Hammonds, M. T. Dove, A. P. Giddy, V. Heine and B.
Winkler: Am. Mineralog., 81(1996), 10571079.
(15) J. M. PerezMato, R. L. Withers, A.K. Larsson, D.
Orobengoa and Y. Liu: Phys. Rev. B, 79(2009), 064111.
(16) A. M. Abakumov, O. I. Lebedev, L. Nistor, G. V. Tendeloo and
S. Amelinckx: Phase Trans., 71(2000), 143160.
(17) M. Holt, Z. Wu, H. Hong, P. Zschack, P. Jemian, J. Tischler,
H. Chen and T.C. Chiang: Phys. Rev. Lett., 83(1999), 3317
3319‚(18) M. Y. Chou and M. Choi: Phys. Rev. Lett., 84(2000), 3733.
(19) M. Holt and T.
C. Chiang: Phys. Rev. Lett., 84(2000), 3734.
(20) M. Holt, P. Zschack, H. Hong, M. Y. Chou and T.C. Chiang:
Phys. Rev. Lett., 86(2001), 37993802.
(21) R. Xu, H. Hong, P. Zschack and T.C. Chiang: Phys. Rev.
Lett., 101(2008), 085504.
(22) K. Sugimoto, H. Ohsumi, S. Aoyagi, E. Nishibori, C.
Moriyoshi, Y. Kuroiwa, H. Sawa and M. Takata: AIP Conf.
Proc., 1234(2010), 887890.
(23) V. Petráƒcek, M. Dusek and L. Palatinus: Z. Kristallogr., 229(2014), 345352.
( 24 ) W. ゲプハルト， U. クライ相転移と臨界現象，吉岡書店，(1992), 105.
(25) Y. Ishii, H. Tsukasaki, E. Tanaka, S. Kawaguchi and S. Mori:
Phys. Rev. B, 94(2016), 184106.
(26) K. Fukuda, T. Iwata and T. Orito: J. Solid State Chem., 178(2000), 36623666.
(27) S. Kawaguchi, Y. Ishii, H. Tsuksaki, E. Tanaka and S. Mori:
Phys. Rev. B, 94(2016), 054117.
(28) Y. Ishii, H. Tsukasaki, E. Tanaka and S. Mori: Sci. Rep., 6(2016), 19145.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

san National University )に行っていただいた．関係の方々( BL02B1, BL02B2 ) を 利 用 し て 得 た ． JASRI 課 題 番 号 

2014A1323,

石井悠衣★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

最近の研究

薄膜における水素化過程と水素による膜改質
春

本

高

志

おける水素化を概説し，次いで第 3 節では，筆者の研究結

.

は じ

め

に

果を用いて，薄膜固有の現象である異方的格子伸縮を紹介
し，第 4 節では，更に，膜改質への応用を述べ，最後(第 5従来，水素は，金属に対しては有害な元素であると認識さ節)に本稿をまとめる．

れてきた．これは，水素は，金属格子に侵入すると，格子膨張や空孔・ボイド形成などを引き起こし，以って，金属を劣.

ナノサイズのパラジウムにおける水素化

化・脆化させるためである．
しかし， 1990 年頃には，逆に，金属に対する水素の有効

Pd は，白金族元素の 1 つであり，水素吸蔵金属として古活用法が考案される．代表的な活用法として，既に実用化もくから知られている．Pd の結晶構造は，面心立方構造(fcc)

さ れ て い る hydrogenation decomposition ( disproportiona-であり，水素( H )は， fcc 構造の 8 面体隙間に侵入固溶する

tion )desorption recombination ( HDDR )プロセスが挙げらと言われている(11)．室温においては，PdH 化合物として，れる(1)(2)．この HDDR プロセスは，水素化・脱水素化によ

水素低濃度相である a 相( fcc 構造)と水素高濃度相である b

り金属結晶粒を微細化するという手法であり，特に，ネオジ相(NaCl 構造)の 2 つが挙げられる．ここで，結晶学の「fcc

ム磁石材において(磁気特性を高めるために)用いられてい構造の 8 面体隙間の全てに別元素が侵入固溶すると， NaCl

る．その他の活用法として，水素の拡散促進効果を用いた新構造に成る」を思い出すと，a 相に加え b相も，fccPd をベ

奇合金相の合成法なども提案されている(3)(4) ．更に，水素ースにしていることは明らかである．バルクの場合，水素は，は，疲労き裂成長を抑制する効果もあるのではないかなどのa 相には，0～2 atH ぐらい，b 相には，37.6 atH 以上含報告がなされており，現在も研究が続けられている(5)．

まれている． Pd 周辺雰囲気中の水素分圧が高くなると， a

近年では，これまでバルク材中心であったこうした研究→b 相変態が起こるが，その際，a 相と b 相の H 濃度が大きが，分析手法(特に，その場観察技術)の向上に伴い，ナノサ

く異なるので，それに対応した大きな格子膨張が起こる．具イズの粒子や薄膜においてもなされるようになってきた．そ体的には，(fccPd を基準にすると)約3.5も格子膨張し，の結果，特定の条件下においては，水素化・脱水素化により体積としては，約 10 ( 3.5 × 3 方向)も増加する．それに金属中の欠陥を減らすことができたり，結晶性を向上させた

伴い，大きな歪や応力が生じ，その結果，バルク材においてり，結晶粒を粗大化させることも可能であるという，従来のは脆化が起こるのは当然と言えよう．

水素に対するイメージでは考えられないような現象が起こっ

ナノ粒子・薄膜における水素化は，バルクのそれとは大きていると判明しつつある(6)(10)．そこで，本稿では，ナノ粒

く異なると知られている．例えば，J. A. Eastman らの研究

子やナノ薄膜に対する，こうした水素の新しい効果を紹介しによると， Pd 粒子の粒子径が小さくなるにつれ，ミスシビ

たい．次節(第 2 節)では，ナノサイズのパラジウム( Pd )にリティギャップが狭くなる( a 相， b 相の各組成域が広くな

東京工業大学物質理工学院助教(〒1528552 東京都目黒区大岡山 2121)
Anisotropic Lattice Expansion and Film Structure Evolution of Thin Films during Hydrogen Loading and Unloading; Takashi Harumoto(Department of Materials Science and Engineering, School of Materials and Chemical Technology, Tokyo Institute of Technology,
Tokyo)
Keywords: hydrogen, film, palladium, structure evolution, crystallinity, lattice defects, grain growth, anisotropy
2018年 5 月30日[doi:10.2320/materia.57.387]

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japanる)と報告されている(12)．この現象は，一言で言うなればサ方向に優先的に収縮する．この異方的格子伸縮は，単に，基イズ効果であるが，具体的には，表界面の効果，高比表面積

板効果により変形の方向が制限されていると捉えることもでの効果，水素化による歪・応力の効果，試料中に含まれる欠きるが，一方，熱応力と同じ考え方で，膜中に基板由来の面陥量の影響などと関係しており，試料作製法やその後の試料内変形を阻止する力(即ち，面内圧縮応力)が働いていると解の 取 り 扱 い に か な り 依 存 し て い る(13)(15) ． 薄 膜 に お い て釈することもできる．

は，更に，基板効果( substrate clamping effect )を考慮に入

実際に，室温において， Pd ナノ薄膜(膜厚 48 nm )の異れる必要がある(6)(9)(16)(21) ．これは，薄膜は，基板上に形

方的格子伸縮を， N2 H2 混合ガス雰囲気中その場 X 線回折成されているので，面内拘束を受けており，自由な等方的法により観察した結果を図に示す(21)．a→b 相変態が起こ(3 次元的)な格子膨張は許されないという効果であり，次節る前の水素化初期段階(2 vol H2 導入時)においては，膜面で述べるよう，異方的な格子膨張をもたらす．これら様々な

垂直方向にのみ格子膨張・収縮が観察されているので，1 次影響を受けて起こるナノ粒子・薄膜の水素化現象は，物性物元的であると判る(図 2(a), (b))．a→b 相変態後は，格子中理の観点から非常に興味深いテーマであるため，また，水素の水素濃度が一気に増加し(図 2(d ))，面内方向にも格子膨吸蔵材や水素センサ材への応用を見据えて多くの研究がなさ

張を示すようになるが，已然として異方的(膜面垂直方向にれている．
水素化・脱水素化により材料の構造が向上し得る(結晶粒の粗大化などが起こる)ということに，最初に言及した論文は， 10年ほど前の R. Gremaud らの報告と思われる(筆者の知る限り)(6)(7)．しかし，水素化・脱水素化により，こうしたことが起こるということに関して自信がなかったことによるのか，もしくは，別の理由によるのか，その後，詳細は言及されないままであった．しかし，近年，目覚しい進歩を遂げているその場観察技術の下で，再び，結晶粒の粗大化や結晶性の向上，金属中の欠陥(点欠陥に加え，転位や積層欠陥も含む)の減少が確認されつつある(8)(10) ．水素のこれらの効果は，現在，ナノ粒子では selfhealing effect(自己治癒効果)，ナノ薄膜においては film structure evolution (膜改質)と呼ばれているが，水素の新しい活用法を示唆しているものと筆者は信じる．

.

水素化過程における薄膜の異方的格子伸縮

バルクや粒子の水素化過程では，金属は，全方向に等方的( 3 次元的)に格子膨張する(図( a))．しかし，薄膜においては，異方的に格子膨張する(図 1(b ))．これは，前述の通り，基板効果による(6)(9)(16)(21) ．即ち，薄膜は基板に拘束されているため，膜面垂直方向には自由に伸縮可能であるのに対して，面内方向には伸縮し難い．そのため，水素化時は，膜面垂直方向に優先的に，特に初期段階においては 1
次元的に，格子膨張する．同様に，脱水素化時は，膜面垂直

図2

図1



水素化過程における格子膨張．
(a) バルク・粒子の場合 (b) 薄膜の場合

Pd ナノ薄膜(膜厚 48 nm )の水素化過程その場
X 線回折測定結果．
(a) 膜面垂直方向への格子歪(e⊥) (b) 面内方向への格子歪(e||) (c) 面内応力(s||) (d) 無歪時格子定数(asf)と水素濃度(xH) (e) 導入した水素
ガスのプロファイル

新 進 気 鋭

優先的に膨張)であり，基板効果は a → b 相変態後も有効である．このような異方的格子膨張を，全て応力に起因すると解釈する場合， GPa オーダーの面内圧縮応力が膜中に働い面内応力

s||＝－ていると計算できる(図 2(c))．この GPa オーダーの極めて大きな応力は，相平衡にも影響を及ぼすほどであると知られている(20)．b→a 相変態後は，膜中に大きな引張残留応力が存在しているが，これは，基板効果は継続して有効であり，薄膜は変態後も基板に接着(密着)していることを示している．したがって， Pd ナノ薄膜は，水素化・脱水素化に伴う数もの巨大な膨張・収縮後も，劣化(膜剥離)しない．この現象は，膜厚が数から数十 nm の場合にのみ観察され，ある9
2－d 111d 111
c ＝ 0°
c＝70.5°(9S ＋4 S )d
111
1

1
2

111
2

111
111
－9S 111c ＝ 0°
1 d c＝70.5°無歪時格子定数 9 S 111

9 S 1111
1＋1d 111－ 1
asf＝ 3 1
d 111
c ＝ 0°
c＝70.5°111
4 S 1114S
2 2
 2 2水素濃度(H/Pd)
xH＝

asf－abulk Pd

程度厚い薄膜(基板と膜の密着性などにも依存するが概ね50

aHabulk Pd
ここで，abulk Pd はバルク Pd の格子定数(0.389 nm)，S 111
1 とから 100 nm 以上)では，膜剥離が起こる．したがって，膜

1/2 S 111
2 は(111)配向膜に対する回折弾性定数(a 相に対して

中圧縮応力による弾性エネルギーと，新たな表面を形成

は，順に－ 1.754 TPa－1 と 7.018 TPa－1 ， b 相に対しては，(＝膜剥離)するためのエネルギーの大小によって説明され得－ 1.991 TPa－1 と 7.880 TPa－1 )， aH は水素濃度と格子膨張る現象である(19)．

との間の係数(0.061)である．

以上，薄膜における水素化過程は，バルクや粒子のそれと.

は異なるものであり，特に基板効果に起因する異方的格子伸水素による膜改質

縮(換言すると，基板の面内拘束に由来する大きな面内圧縮応力の存在)が特徴的である．加えて，薄い薄膜では，膜剥前節の通り，薄い Pd ナノ薄膜においては，膜剥離は起こ

離は起こり難いという点も特徴として挙げられる．その他，り難く，基板との密着(接着)を保ったまま a → b → a 相変態

本稿では割愛したが，ナノ粒子の場合と同様に，膜が薄いほさせることが可能である．そこで，こうした条件の下で，水ど， a 相が安定化され a → b 相変態が遅れることも特記に値

素化・脱水素化を繰り返すとどのような現象が起こるのであする．

ろうか．図は，水素化・脱水素化の繰り返し前後におけ

なお，図 2 では解析後の結果を示したが，実際は，試料る，その場 X 線回折測定の結果である(8) ．回折強度の増として Pd ( 111 )配向薄膜を用い，そして，膜面垂直方向の方向)は明らかであ大，および，半値幅の減少(特に 70.5 °( 111 )面間隔( d 111
傾いた方向のc＝0°)と，その方向から 70.5 °り，水素化・脱水素化の繰り返しにより，薄膜の結晶性は向)の 2 つに対して測定を行い，その後，(111)面間隔(d 111
c＝70.5°fcc の(111)配向膜であり，かつ，面内等 2 軸応力(＝薄膜・基板は面内等方的，膜は十分に薄い)という仮定の下で解析を行った．この仮定の下では， 2 つの(111)面間隔を測定するだけで，あらゆる方向の格子歪，膜中面内応力，および，無歪時格子定数を推定することができる(8)(21)(22)．無歪時格子定数は，更に，格子中の水素濃度へと換算可能である(8)(19)(21) ．これらの解析に用いた数式は，具体的には，
以下の通りである．なお，X 線回折プロファイルでは，a 相と b 相の(111)ピークは分離して観察されるので，格子歪・応力・水素濃度なども，a 相，b 相各々独立に算出できる．
膜面垂直方向への格子歪e⊥ ＝－abulk Pd/ 3
d 111
c ＝ 0°
abulk Pd/ 3

面内方向への格子歪e||＝－abulk Pd/ 2 ar 2(1－cos ar)－abulk Pd/ 2
d 110
c＝90°
＝
abulk Pd/ 2
abulk Pd/ 2

ただし，d 110c＝90°は面内方向の(110)面間隔，
cos ar＝111
2
2
3d 111c＝0°－d c＝70.5°， ar ＝111 2
111
3d c＝0°＋d c＝70.5°2

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan3
d 111
c ＝ 0°
1＋2 cos ar

図3

Pd ナノ薄膜(膜厚48 nm)の繰り返し水素化・脱水素化前後のその場 X 線回折プロファイル．
( a ) 膜面垂直方向の Pd ( 111 )ピーク ( b ) 膜面垂直方向から 70.5 °
傾いた方向の Pd ( 111 )ピーク．
挿入図は，測定している(111)面の模式図である．




図4

Pd ナノ薄膜(膜厚48 nm)の繰り返し水素化・脱水素化中の(a) 面内応力変化
ファイル．

(b) 導入した水素ガスのプロ向にのみ移動する事を繰り返すことにより，(111)最安定面が表面に露出し，また，面内粒径が粗大化し，更には，欠陥が粒外へ吐き出されたものと考えられる(ゾーンメルティン
グによる単結晶育成と同様に)．
本膜改質方法の特徴は，室温において，水素含有ガスを薄膜に暴露するだけで実施できるという点である．したがって，最も一般的な膜改質方法である熱処理と比べ，効率的，かつ，省エネルギーである．水素の還元作用も考慮に入れると，特に，酸化し易い金属薄膜に対して効果的であると考えられる．現在，本膜改質法の詳細・応用を，鋭意研究してい
る．

.

ま

と

め

従来，水素は，金属の結晶性を低下させる方向の元素であると認識されてきた．しかし，近年，特定の条件下においては，逆に，結晶性を向上させることもあると判明してきている．薄膜においては，非常に薄く，膜剥離が起こらないという条件の下では，特徴的な異方的格子伸縮と共に，面内方向
図5

水素化における ab 粒界移動方向と面内応力の関
係．
(a) 膜面垂直方向に移動する場合．
(b, c, d) 面内方向に移動する場合．
sa, sb は，それぞれ，a 相中，b 相中の面内応力．

への結晶粒粗大化や，格子中の欠陥減少，また，膜の配向性向上が起こっていた．これら膜構造の向上，即ち，膜改質は，

a － b 粒界が特定方向(面内方向)にのみ移動するということに起因すると考えられる．したがって，基板上に形成されている薄膜においてのみ起こる特異な現象であるが，水素の新しい活用法を提示しているものと信じる．本膜改質法は，室上し，更に，膜中の Pd 粒子は粗大化(特に面内方向に粗大温において，水素ガスを暴露するだけで実施できるという点化)したと確認できる．更に詳細に解析を行ったところ，結で非常に優れており，今後，応用が期待される．

晶中の欠陥の減少や，( 111 )配向性の向上なども確認された．よって，膜剥離が起こらないという条件の下では，逆本研究は，科研費(課題番号25870772，18K14137)により実施されたものです．感謝申し上げます．

に，膜構造は向上する．この膜構造の向上(「 膜改質」効果)
は，従来の水素に対するイメージ，即ち，金属の結晶性を低文献下させる方向の元素とは全く異なるものである．次に，膜改質が起こるメカニズムを考察する．図によると， a→ b 相
変態， b → a 相変態のいずれにおいても，また， a → b → a 相
変態の繰り返し後も， a 相中応力と b 相中応力は常に等しい(8)．よって，膜表面から a－b 粒界が下向きに進んでいるとは考え難く，寧ろ， a － b 粒界は横向き(面内方向)に進んでいるものと予想される(図)．この a－b 粒界が，面内方

( 1 ) R. Nakayama and T. Takeshita: J. Alloys Compd., 193(1993),
259261.
( 2 ) I. R. Harris and P. J. McGuiness: J. Less Common Met., 172
174(1991), 12731284.
( 3 ) 深井 有まてりあ，50(2011), 521528.
( 4 ) H. Kobayashi, K. Kusada and H. Kitagawa: Acc. Chem. Res.,
48(2015), 15511559.
( 5 ) Y. Murakami, T. Kanezaki and Y. Mine: Metall. Mater. Trans.

新 進 気 鋭A, 41(2010), 25482562.
( 6 ) R. Gremaud, M. GonzalezSilveira, Y. Pivak, S. de Man, M.
Slaman, H. Schreuders, B. Dam and R. Griessen: Acta Mater.,
57(2009), 12091219.
( 7 ) Y. Pivak, H. Schreuders, M. Slaman, R. Griessen and B. Dam:
Int. J. Hydrogen Energy, 36(2011), 40564067.
( 8 ) T. Harumoto, Y. Suzuki, J. Shi and Y. Nakamura: J. Appl.
Cryst., 50(2017), 14781489.
( 9 ) V. Burlaka, V. Roddatis, M. D. Bongers and A. Pundt: Sci.
Rep., 7(2017), 9564.
(10) A. Ulvestad and A. Yau: Nat. Com., 8(2017), 1376.
(11) F. D. Manchester, A. SanMartin and J. M. Pitre: J. Phase
Equilib., 15(1994), 6283.
(12) J. A. Eastman, L. J. Thompson and B. J. Kestel: Phys. Rev. B,
48(1993), 8492.
(13) R. Bardhan, L. O. Hedges, C. L. Pint, A. Javey, S. Whitelamand J. J. Urban: Nat. Mater., 12(2013), 905912.
(14) A. Baldi, T. C. Narayan, A. L. Koh and J. A. Dionne: Nat.
Mater., 13(2014), 11431148.
(15) R. Griessen, N. Strohfeldt and H. Giessen: Nat. Mater., 15(2016), 311317.
(16) P. F. Miceli, H. Zabel, J. A. Dura and C. P. Flynn: J. Mater.
Res., 6(1991), 964968.
(17) U. Laudahn, A. Pundt, M. Bicker, U. von Hulsen, U. Geyer, T.

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan

Wagner and R. Kirchheim: J. Alloys Compd., 293295(1999),
490494.
(18) K. Northemann and A. Pundt: Phys. Rev. B, 78(2008),
014105.
(19) S. Wagner, T. Kramer, H. Uchida, P. Dobron, J. Cizek and A.
Pundt: Acta Mater., 114(2016), 116125.
(20) S. Wagner and A. Pundt: Int. J. Hydrogen Energy, 41(2016),
27272738.
(21) T. Harumoto, Y. Ohnishi, K. Nishio, T. Ishiguro, J. Shi and Y.
Nakamura: AIP Adv., 7(2017), 065108.
(22) T. Harumoto, T. Sannomiya, S. Muraishi, J. Shi and Y.
Nakamura: J. Appl. Cryst., 47(2014), 14901501.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

春本高志

2012年 3 月 東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻博士課程修了
同年 4 月 東京理科大学基礎工学部材料工学科助教
2015年 4 月 東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻助教
2016年 4 月(改組による配置換)より現職
専門分野回折結晶学的手法による薄膜の構造解析◎主にスパッタリング法により作製した薄膜の構造解
析，および，その物性研究に従事．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★




図1

.

は じ

め

に

私は 2018 年 3 月に九州工業大学大学院生命体工学研究科
生命体工学専攻にて博士(工学)の学位を取得し，現在は国立研究開発法人産業技術総合研究所で研究員として勤務しています．これまでの研究について感じたことや，学んだことを述べさせていただきたいと思います．

.

これまでの研究内容

九州工業大学における学部時代は講義で接する機会の多かった状態図の研究がしたいと考え， 4 年次に大谷博司教授(現東北大学多元物質科学研究所)のもとで状態図の熱力学解析に取り組みました．状態図計算法は CALPHAD ( CALculation of PHAse Diagrams)と呼ばれ，実験値を参考に熱力学パラメータを決定し，相平衡を計算することが可能にな
ります．一方で，実験値が少ない合金系では熱力学パラメー
タの決定が困難となり，いまだに熱力学データベースが整っていない合金系もあります．私が取り組んだ合金系もその一つであり，少ない相平衡の実験値を補完するために第一原理計算で求めた化合物の生成エンタルピーを CALPHAD 法に導入していました．この研究で初めて第一原理計算を知った
ことがきっかけとなり，後述する博士課程での研究につながったのだと思います．
修士課程では実験の研究もしたいと考え東北大学大学院に進学し，貝沼亮介教授のもとで Co 基ホイスラー合金のマル
テンサイト変態に関する研究に従事しました．Co 基ホイス
ラー合金では形状記憶合金の報告がほとんどなく未開拓の状態でしたが，私は幸運にも Co Cr Al Si 合金で初めての超弾性を見出すことができました(図)(1)．
現在では他の Co 基ホイスラー合金でも形状記憶効果が発見され，応用へ向けた研究が取り組まれています．また，第一原理計算を利用する機会もあり，他のホイスラー合金の相安定性を評価したときに大変興味深い経験をしました．第一原理計算では基本的に結晶構造や構成元素の情報しか利用しませんが，その結果が見事に先行研究の実験結果と符合していたのです．当時の私には何の実験報告も参考とせずに，実験結果を再現する結果を示したことが印象に残りました．このとき，第一原理計算が材料設計の強力なツールであり，計算予測しながら材料を開発する時代にあるのだと確信しまし

室温における CoCrAlSi 合金の圧縮試験結果(1)．

た．修士課程修了後はメーカーに就職しましたが，もう一度，計算科学を利用して材料の研究がしたいと考え，博士課
程に進学することにしました．
博士課程では，九州工業大学大学院の飯久保智准教授のもとで計算科学的な手法による Fe Ti S 3 元系状態図の作成
や，鉄中の水素の拡散挙動を評価する研究に取り組みました．第一原理計算で求められる物性値は化学量論組成や絶対零度の条件下であるなど，材料特性として評価するには注意を要します．これらは第一原理計算の弱点と捉えられますが，多方面でその克服も盛んに試みられています．ここで，私の状態図計算の成果の一部として NiAs 型 TiS 化合物の熱的安定性を紹介します．この化合物ではこれまでに Fe の固溶に関して相分離/全率固溶の相反する実験報告がありました．私は第一原理計算とクラスター展開・変分法により有限温度の自由エネルギーを計算し， TiS 化合物に Fe が全率固溶することを初めて明らかにしました．さらに，作成した熱力学データベースは実験値との整合性も良好で信頼性が高
く，鉄鋼材料の材質予測への利用が期待できると考えています．
現在は産業技術総合研究所にて窒化物圧電材料の研究に携わり，第一原理計算などの計算科学的手法を利用して新規材料の開発に取り組んでいます．対象とする材料はこれまでの金属材料とは異なるセラミックスになりますが，今までの計算および実験の研究経験を活かし，新しい研究手法も取り込
みながら精進していく所存です．

.

お

わ

り

に

学生生活を振り返ってみると本当に多くの方々に支えられて今の私が形成されていると思います．私を成長させて下さった九州工業大学および東北大学の先生方，研究室の先輩や同期，後輩の皆様には大変感謝しております．今後はこれまで培ってきた専門性をさらに深化・拡大させ，微力ながらも材料工学の発展に貢献していきたいと思います．

文献( 1 ) K. Hirata, X. Xu, M. Nagasako, T. Omori and R. Kainuma: J.
Alloys Comp., 642(2015), 200203.
(2018年 4 月24日受理)[doi:10.2320/materia.57.392](連絡先〒841
0052 鳥栖市宿町8071)

は ば た くセンターを核に，県内の研究機関や人材育成機関および関西・中京圏の大学等と連携して，原子力発電の導入を計画している国々の行政官・技術者の研修など，国内外の原子力人材育成事業を行い，国際的な原子力人材育成の拠点を形成し

若狭湾エネルギー研究センターている．以下では，エネ研で行われている研究のうち 5 つのトピックスについて紹介する．

(公財)若狭湾エネルギー研究センター所長

.

中嶋英雄

加速器利用分析技術の開発

金属や半導体デバイスの表面近傍の濃度や薄膜の積層構造
福井県の若狭湾地域には， 3. 11 の東日本大震災以前は，の元素分析には，2 次イオン質量分析法やオージェ電子分光

もんじゅを含む 14 基の原子力発電所が存在し，年間発電電分析法などの分析技術が用いられ，深さ濃度分布を求めるの

力量は平成 22年( 2010)度実績で約 767億 kWh であり関西圏に表面を剥離させるためにスパッタリングによる破壊検査がの消費電力の約半分を供給していた，それは我が国の原子力採用されている．それに対して，イオンビームを用いる方法

による発電量の約1/4に相当し，福井県は全国最大の電力供ではイオンのエネルギーを計測することによって非破壊的に給地であった．このように，福井県は若狭湾地域に原子力発

元素の濃度分布を測定することができる．タンデム加速器か電所が集中立地している特性を活用してエネルギー関連技術

ら発せられたイオンビームを試料に照射し試料中の元素からの地域産業への応用等を通じ地域振興を図る「アトムポリス

発生する特性 X 線を測定することによって多数の元素を同構想」の実現に向け取り組んできた．こうした中，昭和 62時に測定することができ， ppm レベルの微量元素濃度の測年(1987)に日本学術会議が「地域型研究機関構想」を創り，定も可能である(粒子線励起 X 線分光法，PIXE)．本方法を地方に研究所を整備し，その研究を地域振興に生かすべきと用いてリチウムイオン電池における電極の元素分布の測定，提言した．これを契機として国，福井県，民間が一体となっ歯のう蝕とフッ素の関係性，茶葉中の有害元素であるアルミて事業を推進する財団法人が設立されることになり，平成 6

ニウムの挙動，イネの根が取り込む金属元素の挙動に関する

年( 1994 ) 9 月に通産省と科学技術庁の認可を得て若狭湾エ研究などを行っている．

ネルギー研究センター(以下，エネ研と言う)が発足し，平成10年(1998)11月に開所した(図参照)．

また，試料をビームに照射してそのビームから弾き出された原子のエネルギーの飛行時間を測定することによって水素

この施設の中核となる研究設備が多目的シンクロトロン・やリチウムなどの軽元素の元素同定やナノメートルレベルでタンデム加速器である．この加速器設備では加速エネルギー

元素の深さ方向の分布を測定する試みも行われている(飛行範囲の異なる 2 種類の加速器，タンデム加速器とシンクロ

時間測定反跳粒子検出法， TOF ERDA )．エネ研で開発しトロンを用い，水素，ヘリウムなどの軽イオンや炭素などのた TOFERDA によってシリコン上のカーボン極薄膜を 1.3

重イオンを幅広いエネルギー範囲で照射することができる．

nm という世界最高の深さ分解能で検出することに成功した．

イオンビームを用いたナノ材料から生物，文化財など多様な対象の元素分析や，材料改質，農作物の品種改良など利用範.

放射線照射によるデバイス・材料開発

囲は多岐にわたる．近年，放射線場，特に宇宙空間において用いられる材料やデバイスの放射線影響模擬実験が盛んに行

太陽宇宙線の主成分は 200 MeV 近傍にピークを持つ陽子

われるようになっている．さらに，特筆すべきは陽子線によ線である．エネ研のシンクロトロンで加速される陽子線はこるがん治療の高度化研究である．

の宇宙線と線質が類似していることから人工衛星に搭載するエネ研では，以上のような研究開発だけではなく，国際的

電子デバイスの宇宙線による劣化の研究を，地上でのシミュな原子力人材の育成事業も推進している．国内はもとよりアレーション実験によって行っている．半導体の PN 接合部でジアをはじめとする世界の原子力の安全技術，人材育成に貢

宇宙線によって電子・正孔対が発生し ON/OFF 機能不全に献するため，平成 23年( 2011 ) 4 月に福井県国際原子力人材

陥り半導体デバイスが誤動作を起こしてしまう．そこで，シ

育成センターが設置された．この福井県国際原子力人材育成

ンクロトロンを用いてそのような劣化の機構解明，防止対策に関する研究を行っている(1)(2)．図には，エネ研で試験した機器とそれを搭載した人工衛星を示した．また，シリコン太陽電池の宇宙線による劣化に関する研究も行っている．さらに， 200 kV マイクロ波イオン注入装置を用いて原子炉材
料の照射効果の研究やイオン照射による Fe Pt 薄膜永久磁
石の保持力低下の検証実験も行っている．

.

原子炉の廃炉に必要なレーザー技術開発

原子炉建屋や原子炉本体等のコンクリートや金属などの切
図1

若狭湾エネルギー研究センター本館．

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan断，溶接および除染などの技術開発を，企業や大学，研究機




.

関と協力して行っている．原子炉等の安全な切断，解体時に陽子線がん治療の研究

発生する粉じんなどの拡散を抑制する必要があり，水中におけるレーザー切断技術は，その拡散を抑制する有望な候補技

がんの治療方法には外科療法，放射線療法，抗がん剤投与術となる．エネ研では企業などと協力し，照射部位の水を除等の化学療法があるが，陽子線治療は放射線療法の 1 つで去する水中切断用のレーザーヘッドをファイバーレーザーにある．陽子線には，身体の表面近くでは吸収される放射線量組み込んだ機構を開発し，世界で初めて高品質ファイバーレ

が少なく，ある深さにおいて最大になるという特徴がある．

ーザーを用いた水中金属厚板切断技術を開発し，実証した．

陽子線治療は，この特徴を生かしてがん病巣だけを集中的にまた，極短パルスレーザーを集光し，照射した表面のみ昇華

破壊することができるため，従来の X 線治療に比べて副作させることで構造部材の表面汚染を効率的に除染する装置の用が少なく，治療効果が高い治療法である．また，身体の機開発と実用化を推進している(図参照)(3)．

能の温存，治療中や治療後の生活の質(Quality of Life)の維
持 に も 高 い 効 果 が 期 待 で き る ． 平 成 14 年 ～ 21 年 ( 2002 ～.

植物，菌類，真菌類の品種改良

2009)にエネ研において陽子線がん治療の62例の臨床研究を実施した．これらのエネ研のがん治療の成果を生かして平成
イオンビームを利用した，植物，菌類，真菌類の品種改良の研究を行っている．通常の品種改良では，突然変異を起こ

23 年( 2011 )に福井県立病院に陽子線治療センターが開設された．

したものを自然界から探してこなければならない．また，目.

的の品種を作り出すには長い年月が必要である．イオンビー

終

わ

り

に

ムを利用した品種改良ではイオンビーム照射により DNA に損傷を与え突然変異の起こる頻度を高めることで，目的の性

原子力利用は，原子力発電によるエネルギー利用のほかに質を持った育種の発現頻度も高めることができる．この技術

も放射線，放射性同位体，粒子加速器の利用などが挙げられを利用してさまざまな観賞用の植物や野菜，あるいは人に役

る．エネ研では設立当初から後者の放射線利用研究に重点を立つ菌類，真菌類の性能改良を行っている．また，イオンビ

置いてきたが，東日本大震災に伴う東京電力福島第一原子力ームによって DNA に損傷が形成される過程やそれが修復さ発電所の事故以来，原子炉の放射能除染に資するレーザー除れる過程に関する研究も行っている．

染機や原子炉構造物のレーザー切断機の開発，環境中における線量分布の測定法の開発などの開発研究も積極的に実施している．このようにエネ研では我が国の原子力の重要性を認識し，それらの利用技術開発と安全と安心な運用のための基
礎・応用研究と開発，さらには人材育成を積極的に進めている．詳細はエネ研ホームページ http: // www.werc.or.jp / を参照されたい．

文

図2( a )人工衛星「金シャチ」に搭載された放射線検出器．
若狭湾エネルギー研究センターのシンクロトロンの陽子線照射によって放射線検出器の健全性や耐久性が調べられた(1)．
(b)電子デバイスが搭載された人工衛星「はやぶさ」(2)．

図3



献

( 1 ) https: / / www.frontier.phys.nagoya u.ac.jp / jp / chubusat /chubusat_satellite2.html( 2 ) http://www.jaxa.jp/( 3 ) 峰原英介，遠山伸一，田村浩司，中嶋英雄金属，86(2016),
590595.
(2018年 5 月14日受理)[doi:10.2320/materia.57.393](連絡先〒914
0192 敦賀市長谷64521)(a)レーザーによる除染技術の原理，(b)30 kW ファイバーレーザーによるステンレス鋼の切断試験，(c)切断された厚さ 300
mm のステンレス鋼(3)．

研究所紹介

金・鉄鋼冶金学科は材料工学科へと改組され，定年前に大学
院工学研究院・工学部門から総合理工学研究院・融合創造理
工学部門へと配置換えになりました．この間ずっと電子顕微鏡を使って研究をしてきました．退職後は縁あって 2002 年

電子顕微鏡と出会って年から始まっていた文部科学省ナノテク支援事業の学術研究員(特任教授)として雇用され， 2017 年 3 月まで九州大学で微～材料研究者が見てきた電子顕微鏡の変遷～

細構造解析プラットフォーム(1)のお手伝いをしてきました．
現在は，サイエンス福岡クラブ(2)と称する任意団体の一員としてボランティア活動，主として大人向けのサイエンスセミ

サイエンス福岡クラブ 代表
九州大学名誉教授

友清芳二

ナーと子供向けの理科教室をしながら，趣味の家庭菜園を楽
しんでいます．この 50 年間にわたって一材料研究者が見てきた電子顕微鏡の技術的変遷を紹介させていただきます．若

.

は じ

め

に

い方々に電子顕微鏡の進化の過程と新しい電子顕微鏡のすばらしさを知っていただければ幸いです．

私は 1968 年，九州大学工学部の鉄鋼冶金学専攻修士課程

.

修了と同時に自分が学んでいた講座の助手として採用され，

私が出会った電子顕微鏡

2006 年に定年退職するまで九州大学で物質・材料の研究と教育に携わってきました．私の研究対象は，合金の相変態か

私は職に就いた 1968 年，九大に納入されたばかりの透過

ら始まり，次に金属結晶中の欠陥の評価へ，さらにセラミッ

電子顕微鏡を使い始めました．これは国産最初の最高加速電クス，半導体，超伝導体，磁性体などの微細構造・局所構造

圧 200 kV の透過電子顕微鏡でした．1975年，九大に超高圧解析へと移っていきました．その間，私の所属していた冶

電子顕微鏡が設置され，学内共用施設として開放されたのを

表1

九州大学超高圧電子顕微鏡室で活躍した，あるいは活躍中の透過電子顕微鏡(2015年 3 月現在)．
HAADF TEM 像
分解能
STEM
機能
(nm)

XEDS 検出器
型・立体角，
受光面積

EELS 型

0.45

××Top entry

×

×

0.27
格子縞

×

×

X, Y : ±45

×

×

×

0.4?

×

×

X, Y: ±25°?

×100200
TEGLaB6

△

×

0.28

SSD : Si(Li)0.1? sr×

X : ±30
Y : ±45×1987

100400
TEGLaB6

×

×

0.18

×

扇型

X, Y: ±25°
Top entryTV

ナノプローブ電顕
JEM2010FEF

1996

100200
TFEG

◯

◯

0.23

SSD : Si(Li)0.22 sr

Q型

X, Y : ±30◯

デジタル電顕TECNAI20

2001

100200
TEG : LaB6

◯

△

0.24

SSD : Si(Li)DE140 eV×

X : ±50(X : ±45, Y : ±25)◯

3 次元観察用
電子分光型電顕JEM3200FSK

2003

100300
TFEG

◯

◯

0.26

SSD : Si(Li)0.22 sr

Q型

X : ±70
X, Y : ±30◯

ローレンツ電顕TECNAIF20

2003

100200
TFEG

◯

◯

0.24

SSD : Si(Li)0.13 sr×

X : ±40
Y : ±30◯

新超高圧電顕JEM1300NEF

2005

4001300
TEG : LaB6

◯

×

0.13
SDD : Si,
(1000 kV) 0.07 sr

Q型

X : ±60
X, Y : ±45◯

収差補正
走査/透過電子顕微鏡
JEMARM200F

2010

60, 80, 120,
200
TFEG

◯

◯

0.11
(0.08)

SDD : Si
0.8 srDE130 eV

GIF
DE0.8 eV

±25

◯

収差補正
走査/透過電子顕微鏡
JEMARM200CF

2014

30, 60, 80,
120, 200 kV
Cold FEG

◯

◯

0.12
(0.07)

SDDSi
1.7 sr
100 mm2×2

X : ±35°
GIF
DE0.26 eV Y : ±30°

設置年

加速電圧
最低
最高
(kV)

JEM200

1968

100200
TEG : W

×

×

超高圧電顕
JEM1000

1975

2001250
TEG : W×

JEM200B

1977

100200
TEG : W

JEM2000FX

1983

JEM4000EX

機

種

STEM
機能

試料傾斜角(度)

CCD
カメラ

◯

TEG熱電子放射型電子銃，TFEG熱電界放射型電子銃，GIFGatan Imaging Filter(外付け型電子分光装置)，SDDSi Drift Detector(液体窒素不要)，SSD(Si(Li))Li ドープ Si 半導体検出器 Solid State Detector

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan

機会に私はその施設である超高圧電子顕微鏡室のお世話をす

らの新しい記録装置は，ダイナミックレンジ(動作範囲)が写ることになりました．科学・技術の進歩とともに材料の品質

真フィルの二桁に比べて四～五桁と非常に高いこと，さらに向上，新しい材料の開発などが必要となり，電子顕微鏡の機

入力信号(電子照射強度)と出力信号(フィルムの黒化度)間の能・性能に対する研究者の要求は次第に多岐，高度にわた線形性に優れていることなどの特徴を持っています．さらり，電子顕微鏡メーカーも次々に新しい装置を開発してきまに，従来の写真フィルムでは暗室での長時間の作業が必要でした．超高圧電子顕微鏡室には，その後新しい電子顕微鏡がしたが，新しい画像記録装置はこれらの煩雑な作業から私達次々に導入されました．これらの主な性能・機能と設置年をを解放してくれただけでなく，モニター画面で見た画像デー

まとめて表に示します．

タをデジタル信号として電子媒体に保存して持ち帰れるよう

私の退職後も超高圧電子顕微鏡室では松村晶室長(工学研になりました．最近は電子回折パターンの観察が可能な，究院教授)の下，表 1 に示すように収差補正走査透過電子顕

CMOS カメラや，電子を直接検出する装置も開発されてい微鏡が導入され， 2014 年には，超高圧電子顕微鏡室は超顕ます．

微解析研究センターへと改組されました．表 1 に上がって電子源の高輝度化はさらに進み，熱陰極電界放射電子銃

いる機種はいずれも，導入当時それぞれ国産第 1 号機であ(ショットキー型， 1970 年代半ば)，冷陰極電界放射電子銃

ったり，試作機であったり，最新鋭の装置でした．私はこれが発達，普及し像分解能の改善だけでなく後述する分析電子

らの多くの装置導入に関わることができただけでなく，これ顕微鏡における分析空間分解能とエネルギー分機能の大幅ならを存分に使用することができるという恵まれた立場にあり改善をもたらしました．冷陰極電界放射電子銃が実用化されました．

た 1980 年代は長時間使用する上で安定性に問題がありまし
たが，真空技術と陰極清浄化技術，電源安定化技術等の進歩

.

電子顕微鏡技術の変遷のおかげで長時間安定して使用できるようになったのは最近のことです．真空技術に関してはターボ分子ポンプ，ソープ

表 1 の電子顕微鏡を年代順に眺めると，電子顕微鏡およションイオンポンプなどの新しい真空排気装置の開発だけでび関連技術の発達史そのものです．30年ほど前，「電子顕微なく，電子顕微鏡の鏡体の真空部分の構造と使用する材質に鏡は成熟した研究機器であり，今後大きな発展や裾野の拡大まで様々な工夫払われ，差動排気機構，試料室の焼き出しは見込めない」と言われた時がありました．しかし，関連す(ベーキング)機構等様々な工夫と技術が取り入れられましる科学・技術，周辺技術の発達に支えられ，電子顕微鏡は現た．これらによって，真空度だけでなく真空の質が大幅に改

在まで進化し続けて，今はナノテクノロジー分野の研究開発

善され，観察中の試料汚染が著しく低下し，高分解能像の観になくてはならない基盤研究機器となっています(3)．最近刊

察だけでなく，高空間分解能での局所分析が可能となりまし

行された「まてりあ」の特集記事(4)を見ていただければわかた．

るように，新しい機能・性能を持った電子顕微鏡の出現は新

私が昔使用した電子顕微鏡では，電源の絶縁には絶縁油がしい応用分野の開拓をもたらしていることがわかります．以

使用され，電源の制御は真空管でした．絶縁油はその後，フ下，電子顕微鏡の進化の経過をもう少し詳しくたどってみま

ロンガス，そして六フッ化硫黄，SF6(1990年代半ば頃)ガス

す．

へと代わり，電源制御が真空管から半導体に置き代わったの

本体の性能向上は 1970 年代にはいってからです．電子顕微鏡の操作と言え
ば，以前は集束レンズ絞り，対物レンズ絞り，制限視野絞り

電子顕微鏡の理論的像分解能は電子波の波長だけで決まるの出し入れは手動，試料傾斜と移動も手動でした．軸調整はのではなく，回折収差やレンズの持つ様々な収差の影響を大ノブ操作とテーブルの切り替えスイッチで行いました．しかきく受けます．中でも対物レンズの球面収差の影響が大きい

し，半導体技術とコンピュータの発達により， 1980 年代にので当初は球面収差係数の小さい対物レンズの設計・製作かは電子顕微鏡の制御はもちろんのこと操作も自動化され，手あるいは加速電圧を高くして電子波の波長を短くすることに動操作する部分はほとんどなくなりました．軸調整はマニュ重点がおかれました．しかし，どちらも実用的限界があり，アルを読みながらではなく，コンピュータと対話しながらで像分解能の向上は足踏み状態でした．実際の像分解能は，レ

きるようになりました．電子顕微鏡の制御・操作がアナログ

ンズ電源の安定度，試料の熱ドリフト，電子照射による試料からデジタル処理に変わり，取得データもデジタル化されて汚染，試料ホルダーの機械的安定性などに大きく影響されま

電子媒体に移し替えて持ち帰れるようになった最初の電子顕す．実用像分解能の大幅な改善をもたらしたものは，電子銃

微鏡( 2000 年頃)を私達はデジタル電子顕微鏡(表 1 参照)とに使用される陰極材料が，従来のタングステン( W )ヘアピ

呼びました．

ン型フィラメントに代わって登場した高輝度の六硼化ランタン( LaB6 )チップです．これによって，蛍光板上で拡大像を

分析電子顕微鏡の発展

見ながら非点補正や焦点合わせが可能になりました．さら電子顕微鏡 TEM による分析にはご存じのように，試料をに，画像記録装置として写真フィルムに比べて一桁～二桁感

透過した電子のエネルギーを調べる電子エネルギー損失分光

度の高いスロースキャン CCD カメラ( 1980 年代後半には電(Electron Energy Loss Spectroscopy: EELS)と電子照射によ

子顕微鏡への応用がはじまる)やイメージングプレート(電子り試料から放出される特性 X 線のエネルギーを調べるエネ

顕微鏡への適用が始まったのは1990年代後半)が開発されてルギー分散型 X 線分光(Xray Energy Dispersive Xrayから高分解能像の観察はより身近な存在になりました．これSpectroscopy: XEDS)があります．EELS に関しては，専用

先達からのお便り

機による表面の観察が， XEDS は走査電子顕微鏡による分

昔 の EELS の エ ネ ル ギ ー 分 解 能 は 1 ～ 2 eV 程 度 で し た

析が先行していて， TEM による EELS の試みは 1960 年代

が，熱変動の少ない冷陰極電界放射電子銃を搭載した最近の初頭に， XEDS は 1960 年代後期にそれぞれ始まりました．

電子顕微鏡では 0.04 eV 程度の高いエネルギー分解能が達成

透過電子顕微鏡では，試料が対物レンズの磁極片に囲まれてされています．また，入射電子のエネルギーをそろえるためいてスペースが狭いという制約のため，分析機能の付加は容に別途電子分光装置，モノクロメーターを付け加えた電子顕

易ではありませんでした．本格的な分析電子顕微鏡が普及し微鏡も市販されています．いずれにしても，本来の透過電子て材料の研究に威力を発揮するようになったのは 1980 年代

顕微鏡法である顕微法( Microscopy )と X 線エネルギー分光のことです．

法や電子エネルギー分光法である分光法(Spectroscopy)が融分析電子顕微鏡では，試料に照射する電子ビームを細く絞れること，照射位置を容易に変えられることが必要です．そのために 1980 年代に入って対称型の強励磁対物レンズが開合された分析電子顕微鏡の普及は1980年代以降です．


球面収差補正装置発されました．しかし，強励磁対物レンズだけで平行ビーム

前節で述べたように，電子顕微鏡像の分解能を劣化させてから収束ビームまで，太いビームから細いビームまで照射すいる原因の一つはレンズの球面収差です．レンズ磁極片の孔るのは困難なため，照射系レンズは従来の 2 段集束レンズの周辺は磁界が強いが，孔の中心付近は磁界が弱いので孔のから多段数収束レンズに，結像系レンズも低倍率から高倍率

縁を通る電子と孔の中心を通る電子とでは焦点距離が違ってまで広範囲をカバーできるよう，また像のひずみや像の回転

きます．これが球面収差の原因です． 1990 年代に入ってドを補正するために多段レンズ構成となりました．走査透過像

イツの H. Rose 教授(前 Darmstadt 大学，現 Ulm 大学)のグを観察するためには，照射ビームを走査するための偏向コイ

ループが 6 極磁場からなる補正装置を考案しました(6) ．こル，透過像を光軸に戻すためのコイルと，走査透過電子を検れは六極磁界を上下 2 段と 2 個のトランスファー・ダブレ

出するための電子検出器が必要です．環状検出器が採用されットと称する電子軌道を反転するレンズを組み合わせるとい始めたのは1970年代に入ってからです．

うものでした．この装置は凹レンズではありませんが，2 段

最近 の分析 電子 顕微鏡 では ，通常 の透過 電子 顕微 鏡法の 6 極子で電子ビームを 6 方向に広げる作用をもたせ負の(Conventional Transmission Electron Microscopy: CTEM)

球面収差を作ることができます．その結果，凸レンズによると走査透過電子顕微鏡法(Scanning Transmission Electron

正の球面収差を実用上補正することに成功し， 2000 年代にMicroscoy: STEM)が切り替えられるようになっています．

入ってこれを搭載した電子顕微鏡が市販されようになり，急STEM では試料面上での電子ビーム走査と検出した走査透速に普及し始めました．

過電子をモニター上に同期して走査します．対物レンズは結

この補正装置を分析電子顕微鏡の集束レンズに取り付けれ像には使われず，集束したビームを試料に照射するために使ば，大きい集束電子でも一点に絞って照射できるので，位相われます． STEM 像の分解能は照射電子ビームの直径によのそろった干渉性の良い高輝度の電子ビームを照射/走査でって決まります．したがって，後述するように干渉性が良くきます．したがって STEM 像の分解能が格段に改善される

高輝度の電子ビームを照射できる集束レンズ用球面収差補正だけでなく， EELS および XEDS の空間分解能は大きく改装置が威力を発揮します．

善されます(表 1 参照)．高効率の X 線検出器と組み合わせXEDS で用いられる X 線検出器には Li をドープした半導れば原子分解能の XEDS 元素マップを取得することができ

体 Si ( Li )が使用されていたため， Li の拡散による性能劣化ます．最近の高性能環状電子検出器，多分割型環状電子検出を抑えるために，常時液体窒素で冷却する必要がありまし

器やピクセル検出器の出現によって，以下のような多彩なた．また，検出器の形状に制約があるため，Si(Li)では大きSTEM 像が入手できるようになりました

な受光面積の検出器ができず，受光面積は数十 mm2 ， X 線

◯

大角度環状暗視野像(High Angle Annular Dark Field;の 1 にも満たないほど低い値です．そのため， 256 × 256

◯

環状明視野像(Annular Bright Field; ABF 像)の画素の元素マップを 1 枚取得するのに最低 1 時間は必要

◯

低角度環状暗視野像(Low Angle Annular Dark Field;

受け入れ立体角は 0.1 sr 程度でした．これは，全立体角 4p

HAADF 像)でした．しかし，高純度 Si を用いた Si ドリフト型検出器( SDD )開発されて， 100 mm2 程度の大きな面積の検出器も実現され，データ取得時間は 1 桁短縮されるようになりま

LAADF 像)◯

分割環状全視野検出像(Segmented Annular AllField;
SAAF 像)した．放出される X 線強度を増大させるには試料に照射す

球面収差補正装置の発達によって，超高圧電子顕微鏡で電る電子線強度を上げればよいわけですが，一度にたくさんの子波の波長を短くしなくてもそれなりに高い像分解能を得る

X 線光子が入ってきても検出器が処理できないので，最近ことができるようになりました．電子照射に弱い試料を観察は複数個の検出器を組み合わせる工夫もなされていて，表 1するために，最近は 100 kV 以下の，30～60 kV 程度の低いにあるように，1.7 sr 程度の立体角度が実現されるようにな

加速電圧も見直されるようになりました．低加速電圧は，っています．

XEDS 元素分析において非弾性散乱断面積の増大による X

EELS には，いろいろな分光装置が提案され，作製されて線発生効率の向上という利点もあります．

いますが，内蔵型である Q 型分光装置と外付け型である扇

最近の収差補正装置付き透過/走査透過分析電子顕微鏡の型分光装置(例えば Gatan Imaging Filter: GIF)が開発された出現によって，材料に関する広範多岐な情報，何が，どれだのは1980年代後半以降です(5)．

け，どこに，どのように存在するかを原子分解能レベルで入ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan




図1

収差補正分析 TEM/STEM で得られる信号と情報．

手できるようになり，電子顕微鏡の世界は一変したと言って

なお，日本における電子顕微鏡の発達を系統的に調査したも過言ではありません．顕微法と分光法を融合させた最近の文献( 7 )( 8 )がありますので，ご興味のある方はこれらをご分析電子顕微鏡法は，図に示すように，物質・材料に関す

覧ください．また，世界の電子顕微鏡発展の歴史に関してる高度で総合的情報を入手できるので，超顕微法とも呼ばれは，黒田光太郎氏(現名大名誉教授)の科研費基盤研究( C )ています．

「電子顕微鏡の科学技術史―理論の発達と機器の開発」(20112013)による詳細な研究があり，いろいろな出版物で.

関連技術の発展

公開されています(例えば(9)(10))．文部科学省が今実施しているナノテクノロジープラットフォーム事業では全国 11

透過電子顕微鏡用薄膜試料作製には電解研磨法，化学研磨

機関で「微細構造解析プラットフォーム」を構成し，収差補法，粉砕法， Ar イオンミリング法などが用いられてきまし正走査/透過電子顕微鏡をはじめ各種高性能電子顕微鏡が共たが，複雑な合金や多相から成る無機材料を一様に薄くする用に開放されています(11)．

のは容易でなく，観察が困難な試料も多々ありました．この

文問題を解決してくれたのが集束イオンビーム FIB ( Focused
Ion Beam)試料加工装置です．これにより狙った箇所のピンポイントサンプリングも可能になりました．
試料ホルダーに関しては，トモグラフィ用に，一軸～三軸
高角度傾斜ホルダーが開発・市販されています．試料加熱に関しては， MEMS の技術を応用したコンパクトで安定した
加熱ホルダーが開発・市販されていて，試料を加熱しながら原子分解能の XEDS 元素マッピングさえ可能になっていま
す．環境 TEM と称して試料の雰囲気ガスの種類や圧力を制御する装置も開発されています．

.

終 わ

り

に

1931 年にドイツの M. Knoll と E. Ruska によって電子顕微鏡が発明されて以来，先人のあくなき探求心とチャレンジ( 1 ) http://nanoplat.hvem.kyushuu.ac.jp( 2 ) http://science
fukuokaclub.com( 3 ) 友清芳二，松村 晶資源素材学会誌，133(2017), 110.
( 4 ) 佐藤和久他まてりあ，55(2016), 575614.
( 5 ) R. F. Egerton: Electron Energyloss Spectroscopy in theElectron Microscope, Plenum Press, New York, (1986).
( 6 ) M. Haider, H. Rose, S. Uhlemann, B. Kabius and K. Urban: J.
Electron Microsc., 47(1998), 395405.
( 7 ) 小島建治透過型電子顕微鏡技術発展の系統化調査，(2008)，国立科学博物館産業技術史資料情報センターのホームページ内の「技術の系統化調査報告」．
http://sts.kahaku.go.jp /diversity/document/system /pdf/041.
pdf.
( 8 ) 原田嘉晏，富田正弘顕微鏡，46, Suppl. 3(2011).
( 9 ) 黒田光太郎金属，84(2013), 310
316.
(10) 黒田光太郎材料の科学と工業，48(2013), 211216.
(11) http://nanonet.mext.go.jp, www.jst.go.jp/nanotechpf/(2018年 5 月28日受理)[doi:10.2320/materia.57.395](連絡先tomokiyo.yoshitsugu.620＠m.kyushuu.ac.jp)

精神，たゆまぬ努力によって今の電子顕微鏡の姿がありま★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

す．上述したように，電子顕微鏡法の発達は，様々な要素技

昭和 43 ( 1968 )年

術，関連技術の進歩に支えられていることが分かります．長
年不可能と言われていた球面収差補正装置の開発に成功された Rose 先生が，記念講演(日本顕微鏡学会， 2017 年 5 月，
 優れたアイデア，札幌)で成功の鍵はとの質問に対して，◯
 不屈の努力(決して諦めないこと)，◯
 経済的裏付け，をあ◯げ，最後にコンピュータの発達に助けられた，と言われたのが思い出されます．



献

友清芳二

九州大学大学院工学研究科修士課
程修了．
同年 九州大学助手(工学部冶金系学科)就任．
平成 18 ( 2006 )年 九州大学を定年退職，九州大学名誉教授．
退職後は特任教授として「文科省ナノテク支援事業」の学術研究員(九州大学超高圧電顕室)に就任，平成27年(2015.3.31)まで．
その後 2017 年 3 月まで超顕微解析研究センターでシニア技術アドバイザーを務める．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

先達からのお便り巨大磁気抵抗効果(GMR)の発見者と知られ，2007年ノーベル物理学賞受賞者であるペーター・グリュンベルグ(PeterGr äunberg)先生は，2018年 4 月 7 日，肺炎のためドイツで逝

図12007 年 12 月 8 日，ストックホルムのノーベル賞受賞講演会場にて(グリュンベルグ先生と著者)．

去されました．享年 78 歳でした．ここに先生の生前のご功
績とお人柄を偲び，謹んで哀悼の意を表します．
グリュンベルグ先生は1939年にピルゼン(現在チェコ共和nanotechnology と評価され，グリュンベルグ先生はフェル国，当時ドイツ領)に生まれました．1945年，第 2 次世界大ト先生とともに 2007 年にノーベル物理学賞を受賞されまし

戦が終わる直前にお父様を収容所で失い，戦後チェコスロバ

た ． ま た ， ノ ー ベ ル 賞 に 先 立 ち ， IUPAP Magnetism 賞

キア(当時)を追われて，お母様とともに西ドイツ(当時)に移( 1994年)，ドイツ連邦大統領ドイツ科学賞( 1998 年)，ウル住しました．その後，フランクフルト大学で物理学を学ばれ，

フ賞(イスラエル， 2007年)，日本国際賞( 2007年)など，数

1969 年にダルムシュタット工科大学で博士号(物理学)を取多くの受賞をされています．

得されました． 1969 年から 3 年間カナダのカールトン大学

個人的なことを申し上げますと，私は 1994 年から 1995 年

でポスドクとして研究された後， 1972 年にドイツのユーリの 1 年半，フンボルト客員研究員としてユーリヒ研究セン

ヒ研究センター・固体物理学研究所(当時の名称，現在はグターに滞在し，グリュンベルグ先生とともに共同研究を行いリュンベルグ研究所と改名)に入所されました．2004年に退ました．グリュンベルグ先生と同じ居室にいた私は，科学に職されましたが，ノーベル物理学賞を受賞された 2007 年か

ついてはもちろん，様々な話題について議論を交わし，大変ら新設されたヘルムホルツ教授という称号を得て復職され，楽しい時間を過ごしました．また，先生とそのご家族は私の亡くなるまで研究を続けられました．

家族のことも気にかけ，よく面倒を見て下さいました．グリグリュンベルグ先生の初期の研究は磁性体のラマン散乱でュンベルグ先生は研究には大変厳しい方で，納得がいかない

したが，やがてブリュアン散乱を用いたスピン波の研究に没ことには最後まで首を縦に振りませんでしたが，一方できわ

頭されるようになります．そして，強磁性体と非強磁性体のめて温厚なお人柄で，気持ちの優しい方でした． 2007 年に積層膜で磁化の結合状態によって表面スピン波(デーモン・

ノーベル物理学賞を受賞された際には，ストックホルムでのエッシュバッハモード)のスペクトルが異なることに着目し，授賞式と晩餐会に私を招待して下さいました．私にとって大1986 年 に Cr 層 を介 し た Fe 層 間の 反 強磁 性 交換 結 合を 発

変光栄であり，忘れられない思い出です．写真(図)は，ノ

見，論文として発表されました．同時に，磁化の配置によっーベル賞講演の直前に一緒に撮らせていただいたもので，私て電気抵抗が変化することを予見し，磁気抵抗効果の研究には嬉しくてにこにこしていますが，グリュンベルグ先生は講も着手し， GMR を発見されました．一方， Fe / Cr / Fe 積層

演を前にいささか緊張されているご様子です．

膜の反強磁性結合というグリュンベルグ先生の発見を知った

グリュンベルグ先生は，東北大学を始めとする日本の研究

フランスのアルベール・フェルト( Albert Fert )先生も，独機関にも幾度も招かれ，多くの日本の研究者と親交があり，

立に磁気抵抗効果の研究を行い， 1988 年に GMR の発表を日本のスピントロニクス，ひいては学術の発展にも大きく貢行っています．お二人は， 1988 年にフランスのル・クルー

献されました．私が最後にお会いしたのは 2 年前，2016年 5ソーで開催された磁性薄膜及び表面の国際会議(ICMFS)で月に東北大学特別招聘プロフェッサーとしてお招きした時で初めて会い，お互いの実験結果を示し合い，同じ効果である

す．けっして体調が良い状態とは言えませんでしたが，金属ことを確認されたそうです．GMR は，発見からわずか10年

材料研究所の創立百周年記念式典では，特別講演をして下さ後にハードディスクの読み取りヘッドとして実用化され，記いました．本当にありがたいと思っています．

録密度の急速な伸長をもたらし， IT の発展に大きく貢献するとともに，その後のスピントロニクスの基礎となりましグリュンベルグ先生のご功績を称え，これまでのご恩顧に深く感謝し，心よりご冥福をお祈り申し上げます．

た．グリュンベルグ先生は GMR の基本特許も取得しておら(2018年 6 月11日受理)[doi:10.2320/materia.57.399]

れ，後に IBM がこの権利の一部を高額で購入したと聞いて(連絡先〒980
8577 仙台市青葉区片平 211)

います． GMR の発見は thefirst

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan

major

application

of




本
会

告

会

記

事

2018年秋期(第163回)講演大会ご案内と参加申込について…………………………………………………………………400
第16回 World Materials Day Award 募集 …………………401
2018年秋期講演大会企画シンポジウム開催予告 ……………402
第 6 回ランチョンセミナー開催のお知らせ …………………402
第 8 回女性会員のつどいご案内 ………………………………402
平成30年度秋季 全国大学材料関係教室協議会講演会 ……402
2018年秋期講演大会託児室設置のご案内 ……………………403
2019年春期講演大会公募シンポジウムテーマ募集 …………403
2019年度若手研究グループ申請募集 …………………………404「研究会」新規・更新申請募集 ………………………………404
電子ジャーナル機関購読のご案内 ……………………………404
永年会員制度について …………………………………………405
国際会議(PRICM10)開催案内および講演募集 ……………405
欧文誌・会誌編集委員会からのお知らせ ……………………405
第42回技術開発賞募集 …………………………………………406
第69回金属組織写真賞作品募集 ………………………………407
研究集会 …………………………………………………………408

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




 FAX 





TEL 
http://jim.or.jp/

企業求人情報 ……………………409 新入会員 …………………………413
掲示板 ……………………………409 次号予告 …………………………413
会誌・欧文誌 8 号目次 …………411 行事カレンダー …………………414
投稿規程・出版案内・入会申込はホームページをご利用下さい．
会告原稿締切毎月 1 日で，翌月号掲載です．
掲示板や行事のご案内は，ホームページにも掲載しております．

会

告(ホームページもご参照下さい)年秋期(第回)講演大会ご案内ならびに参加申込みについて会期年月日(水)～月日(金)会場東北大学川内北キャンパス(〒9808576 仙台市青葉区川内41)・仙台国際センター(〒9800856 仙台市青葉区青葉山無番地)

共催東北大学工学研究科，環境科学研究科，金属材料研究所，多元物質科学研究所

協賛公益財団法人仙台観光国際協会

年月日(金)大会参加予約申込締切
参加申込みは，すべてインターネット申込となります．詳細は，下記申込要領をご覧下さい．

参加申込要領インターネットによる事前の大会参加申込みおよび懇親会参加の申込み 〈登録期間〉月日(金)～月日(金)大会参加申込み URL

http://www.jim.or.jp/convention/2018autumn/

予約申込締切後，予約申込者へ大会参加証引換券，講演概要集 DVD を送付します．懇親会の参加申込者には，懇親会参加券もあわせてお送りします．なお，領収書は，決済完了後に申込画面から各自印刷して下さい(WEB 画面講演大会 MyPage よりダウンロード)．8 月 18日以降は当日申込となります．当日申込をご希望の方は，会場受付にて直接お申込下さい．

◆大会参加費(講演概要集 DVD 代含む)※年会費とは異なります．
参加費・講演概要集 DVD・懇親会の消費税扱については，ホームページ(一覧表 PDF)をご参照下さい．
予約申込締切日
会員資格
正員・維持員会社社員
学生員※

月
日(金)(申込および入金期日)
予約申込(インターネット申込・事前支払い)

当日申込(大会会場受付・現金払いのみ)

10,000円

13,000円

6,000円

7,000円

非会員

一般

24,000円

27,000円

非会員

学生(大学院生含む)

14,000円

16,000円

お支払後の取消は，ご返金致しかねますのでご了承下さい．
※ 学生員 卒業予定変更等により会員種別に相違がある場合，事前に会員種別の変更手続きを行ってから，大会参加をお申込下さい．
※ 非会員の(有料)参加申込者には，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(講演大会以外)に参加できる特典を付与いたします．
ただし特典は重複して付与いたしません．



本 会 記 事

◆懇親会費(消費税込み)
懇親会月日(水)～ 於ホテルメトロポリタン仙台(〒980
8477 仙台市青葉区中央 1 丁目 11)

予約申込締切日

月
日(金)(申込および入金期日)
予約申込(インターネット申込・事前支払い)

当日申込(懇親会会場受付・現金払いのみ)

一般

8,000円

10,000円

同伴者(ご夫人またはご主人)

5,000円

5,000円種別

お支払後の取消は，ご返金致しかねますのでご了承下さい．

◆支払方法
事前予約のお支払いはクレジットカードおよびコンビニ振込決済をご利用頂けます．また，入金後のご返金は致しかねます．

8 月17日(金)の入金日をもって予約申込完了となります．

◆参加証・概要集 DVD 発送
事前予約をされ，参加費を納入された方には，概要集発行日月日に順次，「参加証引換券」，「概要集 DVD」，「懇親会参加証」を発送いたします．

◆講演概要集 DVD のみ購入する場合
 申込者氏名 ◯ 会員資格(会員番号も併記) ◯ 申込数
件名を「年秋期講演大会講演概要集 DVD 購入申込」とし，◯の上，Email: ordering＠jim.or.jp 宛にお申込み下さい．月日の発行後，請求書を添えて送付いたします．

会員価本体,円＋税

定価本体,円＋税 住所をご記入◯

送料円

参加申込・問合先〒9808544 仙台市青葉区一番町 11432
 0222233685(公社)日本金属学会

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

第回 World Materials Day Award 募集
材料系国際学協会連携組織である IOMMMS(International Organization of Materials, Metals and Minerals Societies)では，国際連携活動の一環として，材料系分野のプレゼンス向上のため World Materials Day を制定し(毎年11月の最初の水曜日)，この日に世界同時に，「材料に関する知識とその重要性を社会や若者に啓発する活動」に貢献があった学生を顕彰しております．本年は，11月 7 日(水)に顕彰いたします．
.

募集要項
対象となる活動次の 3 部門で募集します．

.

授賞

◯

第 1 部門社会における材料の重要性を示すホームページ
第 2 部門学園祭やキャンパスオープンデー等での該当する展示◯

贈呈は World Materials Day に受賞者の所属する機関で行う．

物，作品等
第 3 部門その他(材料教育プロジェクト，青少年対象の材料実

.

験等)
.

応募要領
メールによる申込み記載事項(応募者名，住所，所属，作品
名，応募分野・部門，展示方法( web ，実物，写真，ビデオ等)，展示必要スペース・重量などを明記して応募下さい．

応募資格者
日本在住の学部学生，修士課程大学院生(グループも可)．
日本金属学会の会員でなくても応募できるが授賞決定後には会World Materials Day Award
最優秀作品 1 作品(または 1 グループ) 副賞 5 万円
各部門賞各部門 1 作品に表彰賞状のみ．

申し込み 下記アドレス宛にお申込下さい．
(応募様式はホームページからダウンロード下さい)

員になることが望ましい．
.

展示方法

応募期間年月日～月日

日本金属学会秋期講演大会( 2018 年 9 月 19 ～ 21 日，東北大学)
において，応募作品を展示する．
展示場への作品の搬入および搬出は応募者が行う．
展示パネルと電源は準備しますがそれ以外の備品などは応募者

.

参考
昨年の受賞者による体験記事を「まてりあ」にて紹介しておりま

すのでご参考にして下さい(まてりあ57巻 5 号～7 号)．

各自が準備すること．
.

審査方法

申込・問合先〒980
8544 仙台市青葉区一番町 11432

審査員は理事会で決定し，展示場で審査する．

(公社)日本金属学会

審査の観点材料啓発活動への寄与度，内容の新鮮さ，表現 0222233685

力，意欲などの個別項目を 5 点法で採点し総合点で審査する．

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan

各種賞係

FAX 0222236312%

Email: gaffair＠jim.or.jp

金属学会，または鉄鋼協会の大会参加証をご提示下さ年秋期講演大会企画シンポジウム開催予告

い．引き換えにご希望のセミナー参加券をお渡し致します．時間になりましたら，参加券をご持参の上，セミナ

最新の研究や技術を発信し，多くの研究者・技術者が集い交流すー会場までお越し下さい．

る魅力ある講演大会を目指して，企画シンポジウムを実施していま※予定数に達し次第，配布は終了致します．

す． 2018 年秋期講演大会では，下記 2 件の企画シンポジウムを開※ランチョンセミナーは同業者様等のご入場(セミナー

催いたしますので，奮ってご参加下さい．

参加券をお持ちの場合でも)をお断りする場合がございます．予めご了承下さい．

.

テーマ「自動車の革新を支える材料技術の最新動向」

 オックスフォード・インストゥルメンツ
株


参加企業

日(水)～予定
日時 年月

 シュプリンガー・ネイチャー
場所

東北大学川内北キャンパス C 棟

株 TSL ソリューションズ

主旨

近年の自動車を取り巻く環境は，従来からの課題である環境

 東芝ナノアナリシス
株

負荷低減，軽量化，燃費などに加え，電動化，安全性，自動 ヴァーダー・サイエンティフィック株

運転などに代表される革新技術への対応も求められ，より複雑化，高度化している．このたび，日本金属学会では，多くの材料を利用し日々進化している自動車技術に焦点を当て，

日本金属学会・日本鉄鋼協会
第回女性会員のつどいのご案内

その技術の革新を基盤から支える材料技術における最新の動向について，日本鉄鋼協会，自動車技術会と合同でシンポジの講演者に加え，自動車技術会および日本鉄鋼協会から自動

日本金属学会と日本鉄鋼協会は， 2007 年に男女共同参画合同委
員会を設置し，学会期間中の託児室合同設置，若い会員向けのキャ車および鉄鋼メーカーの製造関係者ならびに材料研究者も迎リアパスを考えるランチョンミーティング，合同ホームページや育えて最新の研究動向を講演していただき，自動車用材料技術

児・男女共同参画等の情報交換するためのメーリングリストの開設の方向性を共有するとともに，講演大会参加者の研究におけを行うなど，金属・材料分野における女性会員の活動を支援し，女る一助となることを目的としております．

性会員の増強を目指しています．

ウムを企画しました．本シンポジウムでは日本金属学会から参加費

意見交換できる「つどい」を行います．ランチを楽しみながら，楽員は無料

4,000円(消費税込)

テキスト有料.

昨年に引き続き，秋期講演大会期間中に女性会員の方々が気軽に金属学会・鉄鋼協会の大会参加者は無料，自動車技術会会

しいひとときを過ごしませんか．

テーマ「若手科学者へ贈る研究のヒント～未踏領域へ到達する
ために～」

主

催

日

年月
日(金)

～時 

日(木)～予定
日時 年月

会場

東北大学川内北キャンパス C 棟

内

容

場所

日本金属学会・日本鉄鋼協会男女共同参画合同委員会
東北大学川内北キャンパス C 棟
女性会員の交流・人脈作り．キャリアデザイン意見交

主旨 “独創的な研究成果に到達するためには，どのような姿勢で

換．仕事場や上司・部下への困ったこと等本音トーク．

研究に臨むべきか”について著名なベテラン研究者にご講演頂き，会員，特に若手研究者にそのヒントを掴んでもらうこ

学会への要望．などなど
参加資格

金属学会・鉄鋼協会女性参加者．学生さん，子連れもな場面・分岐点でどのような選択をし，どのような結果に繋

参加申込

welcome♪
申込みは不要です．直接，会場へお越し下さい．

がったか，などの具体的な経験談や，あるいは組織・国から

持 ち 物

弁当，飲み物は持参でお願いします．

とを目的とする。講演では，ご自身の研究の中で，どのよう

この「つどい」に参加して，静かな部屋でゆっくり語りの視点から，どのようなシーズがどのように育つのか，など

合いましょう♪♪♪

について述べて頂き，シンポジウム全体として独創的な研究成果に到達するための必要条件を浮き彫りにしたいと考えて

梅津理恵(東北大学)rieume＠imr.tohoku.ac.jp

問合せ先

おります。
参加費

大会参加者は無料

第回ランチョンセミナー開催のお知らせ

平成
年度秋季 全国大学材料関係教室協議会
講演会ご案内秋期講演大会の会期中に，第 6 回ランチョンセミナーを開催いたします．このセミナーは，参加者の皆様に講演大会の昼食時間を

日時 年月
日(金)～

利用して昼食をとって頂きながら，企業による最新の技術情報を聴場

所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

聴講料

しております．

〈講演会〉

東北大学

川内北キャンパス C 棟

無料

1500～1600

主催

公益社団法人

企

画

株式会社

日

時 年月日(木)会場

大学発ベンチャーの難しさと意義―教育と事業の狭間で―

日本金属学会

東北大学大学院工学研究科教授 小池淳一

明報社
昼休み時間

東北大学川内北キャンパス

日本金属学会講演会場(詳細会場は次号)
参加費

無料
～

参加方法



昼食を無料提供いたします．
皆様のご参加をお待ちしております～

9 月 20日(木) 8 : 30より参加券を「機器展示会場」にて配布致します．

本 会 記 事
年秋期講演大会会期中の託児室設置のお知らせ年春期講演大会 公募シンポジウムテーマ募集

2018 年秋期講演大会期間中，日本金属学会と日本鉄鋼協会が共同で託児室を開設いたします．利用ご希望の方はホームページ掲載

春秋講演大会において会員からの提案テーマによるシンポジウムの申込要領をご確認の上「託児室利用申込書」に記入頂き，下記シ講演を実施いたしております．明年の春期講演大会の公募シンポジッター会社へ直接お申し込み下さい．

ウムテーマを募集いたします．(提案様式はホームページよりダウ■設置期間および利用時間(開始，終了時間は予定です）【募集対象の講演大会】

提案期限
年月日(土)

期日厳守

ンロードして下さい．）
設置期間

利用時間

2018年 9 月19日(水)8:30～17:30

2018年 9 月20日(木)8:30～17:30

2018年 9 月21日(金)8:30～16:30

2019年春期講演大会(東京電機大学東京千住キャンパス)【実施要領】
境界領域を取り込むもの，最新の情報を含むもの，適時な討論展開ができるもの．
一般会員，若手・中堅研究者の斬新なアイディアによる提案を
期待する．

■場所

お申し込みの方へ直接ご連絡いたしますこれまでの金属学会になかったテーマを歓迎する．一つのシンポジウムの講演件数は10件以上であることを目安とする．
採択したテーマは，公募シンポジウムとして，講演申込を募集■対象・利用料金

0 歳～2 歳
3 歳～学童まで

お子様 1 人につきお子様 1 人につき2,000円/1 日
1,500円/1 日

会告する．

500円/1 時間の追加料金がかかります．
下のお子さん(弟もしくは妹)は上記金額の半額．

※利用時間外の場合※兄弟割引あり採択された場合，提案者(企画責任者)はテーマ責任者として，積極的に講演募集を行い，また講演プログラムを編成する．シ■料金支払

ンポジウムの企画に積極的な方々が将来，分科会・講演大会な

利用者は利用当日，シッターの方(保育スタッフ)に利用料金をおどで主導的に活躍されることを期待する．

支払い下さい．

.

なお，申込締切後のキャンセルは，キャンセル料を頂く場合があ.

講演の種類基調講演と応募講演
 テーマ，◯
 テーマ英語名，◯
 趣旨，◯
 基調講
提案書の内容◯

りますので，あらかじめご了承下さい．

 推定講演数，◯
 関連分科
(関連分科
演の予定題目と講演者，◯

株 マザーズありすサポート■利用シッター会社 提案者所属・役職/氏名，◯
 通信先住所・複数記入可)，◯■お申込み方法
日本金属学会・日本鉄鋼協会ホームページ託児室案内の託児室利TEL・FAX，Email第 1 分科エネルギー材料，第 2 分科エコマテリアル

用規約をご確認の上，「利用申込書」をダウンロードし，必要事

第 3 分科電子・情報材料，第 4 分科生体・福祉材料

項を記入の上，下記シッター会社へメールにてお申し込み下さい．
申込の際は，件名に「秋期講演大会の託児室予約」とご記入の上，.

過ぎても受理返信通知のない場合はご連絡下さい．

利用申込書を添付して下さい．
株 マザーズありすサポートより返※申込受領後 3 営業日以内に，

信メールをお送りします．
■申込期間【公募シンポジウム企画の採択基準】


2018年 8 月 1 日(水)～9 月 7 日(金)株 マザーズありすサポート

担当

企画責任者(シンポジウム chair)およびテーマ責任者(シンポジウム cochair)
 企画責任者は会員であること．
◯(定員に達し次第締め切らせて頂きます)■申込・問合せ先

第 5 分科社会基盤材料，第 0 分科材料と社会提案書送付先下記宛てに Email で送付して下さい．2, 3 日 テーマ責任者は複数テーマを兼任しないこと．
◯

佐藤 0223801117(代表) 企画責任者またはテーマ責任者には，了解を得た講演大会委◯Email: alice＠mothers.jp

員が入っていること．
 講演大会委員(専門分野)リストはホームページに掲載し，連◯絡先等は事務局に問合せする．


講演大会委員会でテーマ責任者(代理者可)は企画提案の説明を行うこと．



継続テーマの採択条件(上記に追加)
今後も同一テーマのシリーズ化で公募シンポジウムを希望する場合は，会員の研究活動一層の活性化を図ることを目的とした下記の採択基準の条件を満たす提案が求められます．
 全講演数の半数以上の応募講演数が見込まれること．
◯
 基調講演の非会員枠は原則， 1 ～ 2 件とし，会員の発表の場
◯

◇

◇

◇

とすること．
 提案書の趣旨にどのような科学的知見が得られるかの記載が◯あること．
 継続テーマ提案が採択条件を満たさない場合，採択を否決す◯

る．
否決テーマに対しては，一般講演を容認することもある．
問合・照会先Email: stevent＠jim.or.jp
 0222233685 %FAX 0222236312(公社)日本金属学会 講演大会委員会宛

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan公益社団法人日本金属学会「年度若手研究グループ」申請募集

公益社団法人日本金属学会「研究会」新規・更新申請募集

若手および調査・研究事業を活性化することを狙いとして，研究会の登録を希望される方は研究会実施要領および下記規則を2018 年度より若手主体の研究グループを設置いたしました．若手研究グループの登録を希望される方は下記を参照の上，若手研究グ

ご参照の上，お申込下さい．新規申請の研究会は新規申請用紙，継ループ申請用紙でお申込下さい．(申請用紙はホームページよりダ

紙はホームページよりダウンロードして下さい)

続延長申請の研究会は継続更新申請用紙でお申込下さい．(申請用
申請締切
年月日(土)ウンロードして下さい)
申請締切
年月日(土)【実施要領】
概

要【実施要領】
研究会の目的研究会は先端領域又は学術領域における研究会を効研究会又は新規研究テーマの開拓に向けた課題の抽出

率的に推進するために活動することを目的とする．

や目標の明確化のための調査の実施や構成員による討

年間運営費100,000円

論会や会議の開催等を行なう．目的・目標・活動計画

活動期間新規申請の場合 1 期 5 年間以内，継続更新の場
合は，延長期間 1 期 3 年以内．

を明確にし，機関誌等での活動報告を義務化した上最長活動期間は 2 期 8 年以内
研究会名称，◯
 活動目的，◯
活動期間，
新規申請書の内容◯で，活動費を支給する．
対 象 者


申請者および構成員は 40 才以下の研究者であるこ 代表世話人，◯
 世話人(複数可)，◯ 構成員名簿◯と．申請代表者は正会員であること．申請時には，構成員は 5 名以上であり，非会員を構成員とすること



 研究会名称，◯
 継続理由，◯
 延長
継続更新申請書の内容◯ができるが，過半数は正会員であること．なお，構成 代表世話人，◯
 世話人，◯
 構成員，◯
 これまでの成期間，◯

員に最低 1 名は産業界のメンバーが入っていること

 今後の活動計画書
果報告，◯が望ましい．また，活動開始時には，非会員の構成員



は会員になること．



年間採択数新規 2 件以内，継続(延長)申請は 2 件以内研究会の審査調査研究推進委員会で 1 次審査をし，理事活 動 費

年間50万円を上限とする．

 活動期間2019 年 3 月 1 日～ 2021 年 2 月 28 日の 2 年間とし，原則として延長は認めない．

 活動報告

研究成果報告として，講演大会において講演(研究グ類似の研究会に属しない．

ループの企画セッション等が望ましい)を行うこと．

構成員は適切か．

および，1 年経過後および活動終了後の 7 月に報告書

そのテーマの研究会が必要か．

を分科会企画委員会に提出すること(必要な場合は説

研究会活動期間中に講演大会公募シンポジウムや金属学会会で最終審査を行う．
審査基準




学術貢献出来る研究会が望ましい．

明いただく)．活動終了後， 6 ヶ月以内にまてりあに研究会の活動に関する記事を掲載すること．
 採択件数 応募方法

シンポジウムを計画しているか．
現在活動中の研究会の留意事項



2019年度の採択数は 5 件以内とする．
名称，申請代表者，構成員，申請理由，活動の概要，

 2019 年 2 月に終了する研究会で，過去に継続(延長)の申請

活動計画，予算，成果の報告予定，関連分野を記載し 2019 年 2 月に終了する研究会で，これまで継続(延長)の申をしている研究会は，現在の活動期間で終了となります．
請をしていない研究会は，1 期 3 年の継続(延長)の申請が出来ます．ただし，研究会の審査により 2 件以内の採択となた申請書を提出する．
申請先

申請書を下記 Email アドレスに送付して下さい．2, 3 日

問合先(公社)日本金属学会

過ぎても受理返信通知のない場合はご連絡下さい．
若手研究グループ係

ります．
申請書送付先下記宛に Email で送付して下さい．2, 3 日Email: gaffair＠jim.or.jp
 022223
3685

過ぎても受理返信通知のない場合はご連絡
下さい．




問合・照会先Email: gaffair＠jim.or.jp
 022
2233685(公社)日本金属学会

研究会係※調査研究推進委員会旧分科会企画委員会
調査・研究委員会

旧分科会委員会

電子ジャーナル機関購読のご案内
機関( IP アドレス)認証による電子ジャーナルのご購読が可能となっております．ご利用下さい．
対 象 誌

日本金属学会誌，Materials Transactions

年間購読料金

別途お知らせいたします．お問合せ下さい．

対象期間

大学類，独立行政法人，企業等

問合せ先〒1050022 東京都港区海岸 19
18
丸善雄松堂株式会社

国際浜松町ビル

学術情報ソリューション事業部

外国雑誌・e リソースセンター 036367
6114 %
FAX 0363676184

Email: eproj＠maruzen.co.jp



本 会 記 事

欧文誌・会誌編集委員会からのお知らせ

永年会員制度について

特集企画の投稿募集

本会では長年にわたり本会の発展に尽された会員の労に報いるため，永年会員制度を設けております．自己申告制となっております
ので，該当すると思われる方は，はがき， FAX 又は E mail にて
会員番号，生年月日およびおおよその入会年を記入の上，本会事務局宛お問合わせ下さいますようお願いいたします．
申し出られた方について調査確認し，該当者については理事会に(欧文誌)■Latest Research and Development of Structural
based Materials(構造・and Functional Titanium
機能性チタン基材料に関する最新の研究・開発)

諮り，承認の上ご案内申し上げます．
永年会員制度

受付締切

会員歴が継続して 40 年以上でかつ満 71 才以上の会

航空宇宙，医療デバイス，福祉器具，抗菌材料，民生品，化学プ

員に対し「永年会員」の称号を贈る．永年会員は正ラント，発電，温度差発電等の分野において，チタン基材料への関員会費を免除する．

心が再び高まりを見せている．積層造形法(AM)によるチタン基材
料製複雑形状製品製造技術は，最新の話題であり，そこでは技術開

毎年 9 月30日

永年会員資格付与

毎年 1 月 1 日(公社)日本金属学会  0222233685

発だけでなく，凝固現象，結晶成長解析，合金設計等の基礎研究に問合先も進展がみられるようになっている．チタン基材料の研究・開発を〒980
8544 仙台市青葉区一番町 11432

課題とする国家プロジェクトも複数進められている．また， 2019Email: member＠jim.or.jp

年 6 月には，フランスのナントにて，チタン基材料に関する最大の国際会議である第 14 回チタン世界会議が開催されることになっている．したがって，チタン基材料に関して，多くの新たな研究・開発成果が期待できる．本特集号では，チタン基材料に関するあら国際会議(PRICM
10)開催案内および講演募集
会 議 名

ゆる分野における最新の研究・開発成果の論文を広く募集する．

The 10th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing(第10回環太平洋先端

上記テーマに関する特集を，Materials Transactions 60巻 7 号( 2019 年 7 月発行)に予定しております．多数ご投稿下さいますよ

材料とプロセシング国際会議)

うお願いいたします．

年月日(日)

日(木)開催時期 
開催場所

中国西安市曲江国際会議場

掲載予定号

第60巻第 7 号(2019年)

主催

中国金属学会

原稿締切日

2019年 1 月 7 日(月)共催

日本金属学会，韓国金属材料学会，Materials Australia,

The Minerals, Metals & Materials Society
参加予定者数 約1500名
シンポジウム投稿に際しては，日本金属学会欧文誌投稿の手引・執筆要領(本1. Advanced Steels and Processing, 2. High Temperature Structure Materials, 3. Light Metals andAlloys, 4. Advanced Processing of Materials, 5.

会 Web ページ)に従うこと．
通常の投稿論文と同様の審査過程を経て，編集委員会で採否を決定する．
著者は，投稿・掲載費用をご負担願います．

Thin Films and Surface Engineering, 6. Biomaterials, 7. Smart and Magnetic Materials, 8. Materials
Characterization

andEvaluation,

9. Composite

Materials, 10. Amorphous Alloy and High Entropy
Alloys, 11. Nanocrystalline and UltrafineGrained■Titanium Production by Molten Salt Electrochemical Process
掲載予定号
原稿締切日

第60巻第 3 号(2019年)
2018年 9 月 3 日(月)Materials, 12. Computational Design and Simulation of Materials, 13. Renewable Energy Materials
and Nuclear Materials, 14. Additive Manufacturing
and Powder Metallurgy, 15. Electronic and Spin
Electron Materials
アブストラクト締切 年月日(土)論文原稿締め切り
ウエブサイト問 合 せ
年月日(金)http://www.pricm10.com/
中国金属学会，Email: pricm10＠csm.org.cn■Multiscale Engineering of Green-Energy Materials
掲載予定号

第60巻第 3 号(2019年)

原稿締切日

2018年 9 月 3 日(月)■New Trends for Structural and Chemical Analyses by Transmission Electron Microscopy
掲載予定号

第60巻第 5 号(2019年)

原稿締切日

2018年11月 1 日(木)(会誌)

■超伝導材料最前線
の進歩―
◇

◇

◇

―実用化に向けた組織制御技術

掲載予定号

第83巻第 9 号(2019年)

原稿締切日

2019年 3 月 1 日(金)問合せ先〒9808544 仙台市青葉区一番町 114
32(公社)日本金属学会 会誌・欧文誌編集委員会
 022
2233685

FAX 0222236312%

Email: editjt＠jim.or.jp
http://jim.or.jp/

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan




第
回公益社団法人日本金属学会技術開発賞「新技術・新製品」記事募集

まてりあ「新技術・新製品」記事への応募の方法
.

応募・原稿締切
 


年
月日(水)応募締切
年月日(水)申し込み受理順を参考に会報「まてりあ」に第 1 号から第 3

［本賞の趣旨］

号まで掲載する．

本会は創意あふれる開発研究を推奨する目的で，金属工業に関す

2.

応募記事は編集委員会の査読を経て，日本金属学会会報「まてる独創性に富む新技術・新製品の技術開発に優れた実績を収めた技

りあ」に掲載する．

術者に対し，本賞を授賞するものである．

掲載記事が技術開発賞の選考対象となる．
掲載が決まった場合には， 240,000 円(維持員会社社員の場合(注 1)本賞は，当該年度の日本金属学会会報「まてりあ」“新技は210,000円)の投稿料を納入して下さい．
ただし，掲載号 1 冊，掲載記事の PDF ファイル，別刷 100 部

術・新製品”の欄に掲載された記事が，選考対象となる．
(注 2)本賞受賞業績は，日本学術振興会卓越研究成果公開事業/
卓越研究デ ータベース「 発明と発見のデ ジタル博物館を無料とする．

3.

に登録され，広く周知されます．
(http://dbnst.nii.ac.jp/)」

応募記事の記述に当たっては，次の各項に留意されたい．
社名，商品名その他，商業用呼称を用いることは差し支えないが，その内容が一般に理解できるよう説明を付すこと．

技術開発賞募集要綱
.

賞の名称

.

対象となる業績と区分など

第回公益社団法人日本金属学会技術開発賞

 材料基礎技術部門，◯
 素材製造・評価技術部門，◯

know how に属す る事項 を記述す る必要 はないが ，新技術・新製品の特色などが理解できるようなデータを含める．



現在までの実績，経済性，特許関係など「技術開発賞」選考に参考となる項目をなるべく含めること．

次の部門およびそれらにまたがるものとする．







特許関係等についての記述は十分に注意すること．




.

原稿作成について

原稿は本文，図(写真)および表を含めて刷り上がり 3 頁以


内(約6,700字)とする．
原稿は図・表の説明を含めて全て日本語とする．物理量の単改良(有用性)

位はなるべく SI 単位系による．
原稿はレイアウトの体裁にあわせて作成する．

技術上の問題解決に役立ち，あるいは新製品の開拓をさら

応募はホームページから申込み下さい．

 素材応用技術部門，◯
 新素材開発部門，◯
 その他◯

評価は次の諸点について行われる．




◯

独創性


◯

技術，システムあるいは製品に関する有用な発明，考案，

◯

生産実績その他本賞に適当と思われる新技術・新製品の開URL http://gijutsu.jim.or.jp/entry
ホームページから直接入力→原稿を Zip 形式ファイルでアッ発に優れた実績があるもの

プロード→印刷(最後に要ご署名)→事務局に応募表紙をに促す可能性(将来性)◯mail 添付で送信→受付完了．

いわゆる「金属」のみでなく，その周辺の材料，たとえば燃料，耐火物，半導体，複合材料などに関するものでもよい．
.

原稿本文，図表，レイアウトを別に作成し，Zip 形式でまとめる．

応募の時点で，他の公募制の褒賞(発明協会賞，大河内賞な◯

レイアウト用紙 (ダウンロードできます)

ど)を受けていない斬新な主題であることが望ましい．

◯

図(写真)・表

図と写真は区別せず図 1 ，図 2 …のように，表は，表 1 ，応募者の条件

1 件につき名以内のグループまたは個人
直接開発に関与した技術者であって，単なる職制上の管理者

表 2…のようにそれぞれ通し番号とする．
写真にはスケールを入れる．

や代表者を含まないことが望ましい．

それぞれキャプションを付すること．



応募する時点で本会会員である必要はないが，本会会員とな(記述は横軸・縦軸・説明も含め日本語とする．）

ることが望まれる．
.

選

考
受賞者の選考は選考委員会で行う．選考委員は本会理事会がカラー原稿にはカラー印刷の有無を必ず明記する．

5.

毎年選任し，会長が委嘱する．
理事会が授賞該当無しと認めた場合は，その年度は授賞しな

ていただきます．

6.

い．
選考に当たって，特許係争等が問題となった記事は授賞対象

から除外する事がある．
.

授






受賞者には賞状(全員)と副賞(1 賞牌)が贈呈される．

.

技術開発賞受賞記念講演
技術開発賞受賞をより意義深いものとするため，受賞記念講
演をお願いする．

.

まてりあ一般記事の要領に従うこと．(まてりあ掲載「新技術・新製品」記事を参考にして下さい).

提出資料(mail to: Email: materia＠jim.or.jp)

◯賞

2019年 6 月末日までに受賞者を内定する．
2019年秋期講演大会において授賞する．

カラー印刷は刷上り 1 頁35,000円を著者が負担する．
本会では，まてりあに掲載の著作物の著作権を本会に帰属させ

応募表紙(署名記入) 入力画面から作成できます．
応募表紙はプリントアウトし，自署にてご署名の上，mail
添付で送信下さい．

◯

レイアウトされた原稿

◯

本文テキスト


◯

図表原稿

 ～◯
 のデータファイル(Zip 形式でアップロードして下さい．
◎◯）

第 42回の受賞記念講演は，2019年秋期講演大会(岡山大学，9問合先

月予定)の折りに行います．

 0222233685

受賞決定までの流れ
応募(10月31日締切) → 査読 → まてりあ掲載(58巻(2019年) 1(公社)日本金属学会各賞係

Email: gaffair＠jim.or.jp「新技術・新製品」記事の問合・送信先
まてりあ係

Email: materia＠jim.or.jp号から) → 選考・受賞決定(2019年 6 月) → 授賞(2019年 9 月)



本 会 記 事

第回金属組織写真賞作品募集～とっておきの作品(一枚)を後世に～光学顕微鏡写真だけでも応募できます
応募締切

年月日(土)Web 申込です
.

募集部門

 技術的価値(試料，試料作製，写真処理において新規性，独自◯下記 4 部門で行っております．
各部門とも試料，方法，結果などにオリジナリティーのある高い学性について記入) 組織写真の価値(組織写真作品としての新規性や優れた点な◯術的価値が認められるもの，試料処理，写真処理他において技術的ど，特記事項を記入)

価値が高く，また，オリジナルな技術が含まれるもの，教材や写真

 材料名
◯

集の編集などの際に利用できるような典型的な組織写真であるもの

 試料作製法◯を選考対象とします．
それぞれ，優秀賞および奨励賞作品を選考授賞し，各部門の優秀

 観察手法◯
作品の出典(作品はオリジナルまたは本会帰属の写真で使用許◯可のあるものに限る．）

賞から特に優れた作品について最優秀賞を贈ります．ただし，該当する作品がないときは授賞しないことがあります．

応募者・共同研究者
◯

連絡先
◯

「写真賞部門」
．光学顕微鏡部門
．走査電子顕微鏡部門(分析，EBSD等を含む)
．透過電子顕微鏡部門(STEM，分析等を含む)
．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断する部門を選択して下さい．

【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◯こと．(それ以外はプレビュー表示出来ません) 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．
◯

.

 応募作品数の制限無し．
◯

申込要領
応募は，下記 URL の申込フォームに説明文を入力し，写真作品

データを提出して下さい．

URL http://picture.jim.or.jp/entry【申込フォーム】
 応募部門4 部門の該当する部門を選択する．
◯
 題目
◯

 他学協会等の同様の賞を受賞していない作品であること．
◯

問合先〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目1432(公社)日本金属学会 金属組織写真賞係

FAX 0222236312%

＠E mail: gaffair jim.or.jp
申込 URL http://picture.jim.or.jp/entry
 0222233685

 作品の説明◯ 学術的価値(新規性，波及効果について世界の情勢に照らして◯記入)

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan




月
日(金)
 収縮する粒と成長する粒のトポロジカルな特徴―
9 : 00～ 9 : 25 

修正 MC 法によるシミュレーション結晶粒組織についての観察研究会 No. 79

東大名誉教授 伊藤邦夫

 Multi phase field モデルへの粗視化ピン止めモ
9 : 25 ～ 9 : 50 

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

デルの導入
株 〇諏訪嘉宏，潮田浩作
新日鐵住金，日鉄住金総研
 高純度ニオブの再結晶および集合組織に及ぼす強9 : 50～10 : 15 

まてりあ第 57 巻第 5 号会告で講演募集しました「金属・無機・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

せん断加工の影響
同志社大理工(院生) 〇泉

します．今回が本研究会の第 2 回の講演会となります．様々な結― 休拓水，宮本博之，湯浅元仁憩 ―晶性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．

 その場中性子回折測定による Mg および Mg 合10 : 30 ～ 10 : 55 なお，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

金の室温変形メカニズムの検討

モデル化研究部会」，日本鉄鋼協会フォーラム「多結晶材料の異方茨城大フロンティア応用原子科学研セ 〇小貫祐介，
理工 佐藤成男

性の評価と予測技術」との共催により行います．

フロンティア応用原子科学研セ 星川晃範

日年月日(木)～日(金)
時 

場

所

 SEM 10 : 55 ～ 11 : 20 
EBSD による a Ti の c 軸回転解析と結晶

大阪府立大学中百舌鳥キャンパス

B5 棟 1B34室

塑性有限要素法による歪分布解析(〒5998531 堺市中区学園町 1
1)

九大工 〇奥山彫夢，田中將己，森川龍哉

https://www.osakafuu.ac.jp/
 0722549316(井上博史)
参 加 費

 極低温高速圧延を受けた Cu 
11 : 20 ～ 11 : 45 
5 mass  Zn 板の組織と特性資料代として当日 1,000 円をお支払い下さい(学生は無

阪大工 〇李相民，松本

料)．
懇 親 会

懇親会費 5,000円(参加者) 8 月30日(木)17 : 30～(予定)
申込方法

申 込 先

良，宇都宮裕，

古河電工コア技術融合研 藤原英道

氏名，所属，連絡先( TEL ・ E mail )を明記

― 昼

食 ―

 引張変形時における結晶粒内の方位変化の解析
12 : 50～13 : 15 
の上， 8 月 17 日(金)までに下記世話人宛にご連絡下さ

TSL ソリューションズ 鈴木清一

い．正式な参加申込書をお送りしますので，ご記入の 2 つのすべり帯間の 288 相互作用とアルミニウム
13 : 15 ～ 13 : 40 

上，ご返送願います．ただし，研究会のみのお申込(懇多重すべり単結晶の引張変形と再結晶

親会不参加)に限り，当日でも参加可能です．

徳島大名誉教授 〇猪子富久治，和歌山高専 樫原恵蔵

Email にて高山までお送りください．
宇都宮大学 高山善匡

元徳島大 田上稔，徳島大理工 岡田達也

 6000系合金の集合組織に及ぼす熱処理の影響
13 : 40～14 : 05 Email: takayama＠cc.utsunomiyau.ac.jp

UACJ

R&Dセ 〇三原麻未，黒崎友仁，日比野旭 温間重ね圧延を施した Al
14 : 05～14 : 30 MgSi 合金板の再結晶

月日(木)集合組織

13 : 00～13 : 05 開会の挨拶

代表世話人

宇都宮大工 高山善匡

大阪府大工 〇井上博史，(学生) 平田翔哉

 【基調講演】地球の中の集合組織粒界すべり
13 : 05 ～ 14 : 00 

― 休

憩 ―

 Al 
14 : 45 ～ 15 : 10 Mg 合金の繰り返し重ね接合圧延および焼きによる結晶軸選択配向説
東大地震研 平賀岳彦

なましによる機械的性質および集合組織の変化

 エアロゾルデポジション法によるアルミナ膜の14 : 05 ～ 14 : 30 

和歌山高専 〇樫原恵蔵，京大 辻伸泰

 Al 
15 : 10 ～ 15 : 35 
Mg 合金の圧延集合組織形成における局所塑

集合組織形成横浜国大 小室雅大，木村響之介，〇長谷川誠

 IF 鋼/ポリエチレン/IF 鋼積層板の集合組織と機14 : 30～14 : 55 性ひずみの役割
豊橋技科大 〇小林正和，青葉知弥，三浦博己
 連続繰り返し曲げ加工された Al 
15 : 35 ～ 16 : 00 Cu Mg Mn 合械的性質
大阪府立大工(院生) 星野智顕，〇井上博史

 低積層欠陥エネルギーを持つ CoCr 合金の圧延に14 : 55～15 : 20 

金の応力緩和過程の EBSD 解析
宇都宮大工(院生) 宮澤拓也，(院生)三浦亘貴，

伴う転位増殖とマルテンサイト変態の関係〇高山善匡，渡部英男

茨城大理工 〇佐藤成男，

16 : 00～16 : 10 ICOTOM19の案内と閉会の挨拶

フロンティア応用原子科学研セ 小貫祐介，世話人

大阪府大工 井上博史

理工 中川真惟子
東北大金研 山中謙太，仙台高専 森真奈美，
東北大金研 千葉晶彦
― 休

憩 ―

 鉄系形状記憶合金の特性と構造変化
15 : 35～16 : 00 
東北大多元研 〇鈴木茂，植村勇太，

茨城大 小貫祐介，佐藤成男

◇

◇

◇

 ボールミルで粉砕された純鉄粒子と単軸圧縮さ
16 : 00 ～ 16 : 25 れた純鉄棒材に形成される集合組織の比較研究
岐阜工専(学生) 〇野田大智，本塚智 BCC 鉄系材料における優先結晶方位の発達と局
16 : 25 ～ 16 : 50 所塑性ひずみ解析
九大工 ◯森川龍哉，田中將己
17 : 30～19 : 30

懇親会(予定)本 会 記 事

掲載料金 会員20,000円(税別)(一般40,000円(税別))
原稿締切・掲載号 毎月 1 日締切で翌月号に 1 回掲載．
原稿字数 840字程度
掲載内容 求人側の必要事項会社概要・職種・資格・待遇・勤務地・応募方法・応募締切日・問合先・書類提出先・
ホームページアドレスなど求職者の知りたい情報．
原稿提出先 FAX と E mail の両方(受け取りのメールの確認をして下さい)
FAX 0222236312 Email: materia＠jim.or.jp%〈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◇三菱マテリアル株式会社 中央研究所 研究員 公募◇【会社概要】 三菱マテリアルは，総合素材メーカーとして，セメン

◇東北大学

教員

募集人員

准教授または助教

トや銅などの基礎素材をはじめ，超硬工具や各種電子待遇

常勤(任期は東北大学職員就業規則による)材料の供給を通じて豊かな社会づくりに貢献していま所

属

多元物質科学研究所

す．「セメント」「金属」「超硬工具」「電子材料」の 4

専門分野

募集◇

名

マテリアル工学，化学バイオ工学，材料化学，電気化学

コア事業を中心に環境・エネルギー事業，アルミ事業

等にも取り組み，資源循環型社会の構築を目指していま

研究内容

機能材料プロセスとエネルギーデバイス応用

す．

応募資格

博士の学位を有するもの，または着任までに取得予定の【公募人員】 研究員【所

多元物質科学研究所

名属】 中央研究所者
金属材料研究部【勤務地住所】 埼玉県北本市下石戸 7 147 (最寄り駅 JR 高崎線

2019年 4 月 1 日
履歴書，研究業績リスト，これまでの研究概要と着任後

着任時期
提出書類

桶川駅)

の研究計画

【募集内容】 銅，アルミニウムなどの金属加工に関する研究開発を担当して頂きます．溶解鋳造，塑性加工などに関する年月日(火)応募締切 
書類送付・問合せ先

実験・検証とともに数値解析を駆使し，各種課題に対〒9808577 宮城県仙台市青葉区片平 211

し，原理に基づき，自ら率先して，解決できる方を求東北大学めています．

 022
2175815【応募資格】 金属工学・材料工学・機械工学および関連する学科・多元物質科学研究所

本間格

Email: itaru.homma.e8＠tohoku.ac.jp

専攻出身の方．金属加工に関する研究開発の経験(目安 3 年以上)がある即戦力を求めています．助教・ポスドク等の方も歓迎です．また，お客様や現場との連

集会

携・コミュニケーション能力が高い方を歓迎します．

◇レアメタル研究会◇【着任時期】 面接時に要相談【公募締切】 年月日(木)(但し，採用者が決定次第終了させて頂きます)■主催

レアメタル研究会

主宰者

東京大学生産技術研究所 岡部【応募方法】 以下の宛先に履歴書および職務経歴書を，郵送または

協

力(一財)生産技術研究奨励会(特別研究会 RC40)

FAX にて送付して下さい．
〒100
8117 東京都千代田区大手町 132
経団連会館11階

共催

東京大学マテリアル工学セミナー，レアメタルの環境

三菱マテリアル株式会社
採用グループ教授

調和型リサイクル技術の開発研究会，東京大学生産技術研究所

人事・総務本部人事部

持続型エネルギー・材料統合研究センタ

ー，東京大学生産技術研究所

行

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)

 03
52525216 %FAX 0352525277【選考方法】 お送り頂いた書類をもとに書類選考します．書類選考

協

賛

■開催会場

合 格の 方につ いて は， 面接 ，筆 記試験 ，適 性検 査

【問合せ先】 三菱マテリアル株式会社

人事・総務本部人事部(公社)日本金属学会他
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 東京都目黒区駒場 461)( Web)をさせて頂きます．面接は，2 ～ 3 回を予定しています．

(最寄り駅駒場東大前，東北沢，代々木上原)■参加登録・お問合せ

採用グループ 03
52525216

徹

東京大学 生産技術研究所

FAX 0352525277%

岡部研究室 レアメタル研究会事務担当

宮嵜智子Email: okabelab＠iis.utokyo.ac.jp〈平成30年度
■第82回
■第83回

レアメタル研究会開催予定のご案内〉(2018.6.22現在)

2018年 9 月14日(金)2018年11月 9 日(金)★チタン関係シンポジウム★(合同開催)(関連シンポジウム寄付ユニット特別シンポ「E scrap シンポジウム」11月30日(金))■第84回

2019年 1 月11日(金)★貴金属シンポジウム(第 6 回)＋新年会(合同開催)

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan■第85回

2019年 3 月 8 日(金)★佐藤修彰教授と藤田豊久教授が熱く語る特別シンポジウム＋慰

講演稀有なレアメタル実験室(60分)

労会★(合同開催)

東北大学

回 
年月日(金)
～■第

An 棟 2F コンベンションホール

テーマ非鉄業界の動向，非鉄系材料研究の動向，マイナーメタル

東京大学

工学系研究科午後 600～の話題時

間午後 200～

講演

多元物質科学研究所

教授 佐藤修彰

講師

システム創成学専攻

教授 藤田豊久

講師

講師依頼中(40分)演題未定(60分)
研究交流会・意見交換会(An 棟 2F

ホワイエ)

＊レアメタル研究会ホームページ＊

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

銅合金の高機能化と合金添加元素としてのマイナーメタル(仮)(60分)
JX 金属株式会社

技術本部副本部長 結城典夫

執行役員

講師

非鉄産業界に対する期待と大学における新しい展開(仮)(45分)
東京大学生産技術研究所

ゲルマニウムの現状と将来
分)

教授 岡部

徹

集会

講師

～製錬法から応用まで～(仮)( 60(独)日本学術振興会 第

委員会
第
回 状態図・熱力学セミナー「状態図と相変態の熱力学」開催案内

カーリットホールディングス株式会社
経営戦略室

午後 600～

担当課長 千葉一美

研究交流会・意見交換会(An 棟 2F

回 
年
月日(金)～
■第

講師

ホワイエ)

An 棟 2F コンベンションホール

★チタンシンポジウム★(合同開催)

第172委員会〔協賛〕資源・素材学会，軽金属学会，金属学会，熱測定学会，〔主催〕(独)日本学術振興会

テーマチタンの過去，現在，未来，そして私の夢
時

間午後 200～

講

演

鉄鋼協会
セミナー概要状態図は，「材料設計の地図」であると形容されるように，目的大阪チタニウムテクノロジーズの過去，現在，未来，そして私の夢(仮)(40分)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講師役割を持っています．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中国におけるチタン業界の状況と，私が取り組んでいる新製錬法

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大阪チタニウムテクノロジーズ
代表取締役社長 杉o康昭

(仮)(40分)

東北大学大学院工学研究科ています．これまでのセミナーでは，熱力学基礎・状態図計算を

金属フロンティア工学専攻
教授 朱

鴻民

講師

中心に取り上げてきましたが，今回は，動力学へと一歩進んだ内日本のチタン業界に対する期待と，私が取り組んできたチタン製容をテーマとして，一日目に平衡論と速度論の基礎を取り上げ，錬の研究(仮)(40分)

二日目により実践的な内容である実験による析出・変態の観察，
講師

解析手法について解説します．これらに関連する最新トピックス

チタンの金属 Additive Manufacturing に関する現状と将来(仮)をはさみながら，相変態・析出の基礎から実験手法までを概観し

東京大学

(40分)

大阪大学大学院

生産技術研究所

工学研究科

教授 岡部

徹

マテリアル生産科学専攻

教授

中野貴由

講師

世界における国内非鉄産業について(チタン，銅を中心に)(仮)(40分)
午後 600～

東邦チタニウム株式会社

ポスター発表(An 棟 2F

兼代表取締役社長 西山佳宏

講師

研究交流会・意見交換会

ホワイエ)

ます．
日

月
日(火)～月日(水)
時 

場

所

アクセス
定

員

東京分室(サピアタワー10F)//
http: www.bureau.tohoku.ac.jp/somu/bun/bun.html
40名
東北大学

プログラム
関連シンポジウム寄付ユニット特別シンポ「Escrap シンポジウ
ム」11月30日(金)一日目
平衡論基礎NIMS 阿部太一

大阪府大 沼倉速度論基礎
■第
回 
年月日(金)
～

An 棟 2F コンベンションホール

★貴金属シンポジウム(第 6 回)＋新年会★(合同開催)
テーマ貴金属の製錬・リサイクル宏

東北大 大谷博司

関連トピックス
二日目
実験手法・解析法基礎

東北大 宮本吾郎時

間午後 200～

実験手法・解析法基礎

京大 奥田浩司

講演

関連トピックス

JFE 山下孝子

貴金属の製錬・リサイクル技術に関する講演(30分)(例年通り，数件の講演を予定)

本ウェブサイトから申込書を入手し必要事項を記入後，メール添付

講師依頼中
午後 600～

ポスター発表(An 棟 1F

兼

研究交流会

レストラン

■第
回 
年月日(金)～アーペ(予定))An 棟 2F コンベンションホール

★佐藤修彰教授と藤田豊久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ご卒業講演佐藤先生，藤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～

申し込み方法にて 阿部(abe.taichi＠nims.go.jp)までお送り下さい．
http://www.nims.go.jp/CSMD/members/Seminar/12thPDSeminar.

htm
申込締切 
月日(火)
期日より前に定員に達した場合には，その時点で締め切らせていただきます．当日申込みはありません．
世話人
問合先

阿部太一(NIMS)，大谷博司(東北大)，山下孝子(JFE)
物質・材料研究機構 構造材料研究拠点 計算構造材料設
計グループ

阿部太一

 0298592628

Email: abe.taichi＠nims.go.jp

本 会 記 事

Thermoelectric Behaviors of Bi0.3Sb1.7Te3.0 with
Excess or Deficiency of Tellurium Prepared by
Mechanical Alloying Followed by Hot Pressing

日 本 金 属 学 会 誌 掲 載 論 文Vol. 82, No. 8（2018）―論
FeS 粉末のパルス通電焼結Kenji Hirota, Masato Kitamura, Katsuhiro Takagi and
Kazuhiro Hasezaki

文―

堀江和也

植田航平

南口

誠

硫酸塩浴からの亜鉛－ポリエチレンイミン複合電析挙
渕 浩輔 大上 悟 菊池義治
動とその微細構造
赤松慎也

柏

裕樹

中野博昭

Ni 粉末，Ni/Ti 混合粉末，Ni/Al 混合粉末への Ti ワ
イヤー浸漬加熱による Ti ワイヤーの表面改質
橋

開地

日比野

敦

田村裕太

円筒反応モデル，平板反応モデルによる溶融 Al への
Cu ワイヤー浸漬実験， Cu プレート浸漬実験における Cu
Al 系金属間化合物生成機構の解析―Cu
Al 混合粉末燃焼合成の理解のため―
橋

開地

日比野

敦

Ti15V7Al 合金の低温と高温で形成されるマルテン
竹元嘉利 恒川弥佑 真部侑司 板野壮志
サイト変態
村岡祐治

過飽和 AlMg
Si 合金における固溶強化挙動
高田

健

潮田浩作

金子賢治

秋吉竜太郎
波多 聰

池田賢一
中島英治

高松塚古墳の石室に使われた漆喰の劣化機構
北田正弘

高妻洋成

坂上万里

建石

徹

MA/MM/SPS プロセスを用いて作製した炭化チタン
粒子強化マグネシウムナノ複合体の機械的性質におよ川森重弘 川島禎史 藤原 弘
ぼす焼結条件の影響
黒田

潔

春日幸生

Materials Transactions 掲載論文
Vol. 59, No. 8（2018）―Special Issue on Growth of Ecomaterials as a
Key to Eco-Society VI―

Detection of Surface Roughness Evolution of Carbon Steel Subjected to Outdoor Exposure and Constant Humidity Corrosion Tests
Dara To, Osamu Umezawa and Tadashi Shinohara―Regular Article―
Materials Physics

Influence of Microstructure on Coercive Force ofPure Iron Powder Cores
Takuya Takashita and Naomichi Nakamura

Metal Injected Copper Carbon Nanotube Composite Material with High Thermal Conductivity and
Low CTE for IGBT Power Modules
Farhad Mohammadi, Najmeddin Arab and Sheng-Shian Li

HAADF-STEM Study of Long-Period StackingLi
Ordered Phases Formed in the Quaternary Mg
Kaichi Saito, Shingo Kuzuya,Y
Zn Alloys
Masahiko Nishijima, Katsuhiko Sato and Kenji Hiraga
Mechanics of Materials

Stress Corrosion Cracking Behavior of Type 316L
and Type 310S Stainless Steels in Fusion Relevant
Yen-Jui Huang and Akihiko Kimura
Environments
Dependence of Load Angle on Static Strength ofResistance Spot Welded Lap Joint under Combined Load Test
Tetsuya Akiyama, Takanori Kitamura and Tetsushi Ono

A New Glass Fibered Reinforced Composite with
Improved Charpy Impact Properties at Low andHigh Temperatures beyond the Extremes of AirMichael C. Faudree, Yoshitake Nishi,
craft Flight
Michael Gruskiewicz and Michelle Salvia

Primary Al Grain Size Measurement of Al
Si
Hypo-Eutectic Alloy Using Mathematical Morphology Algorithms
Yan Xu, Naoya Hirata and Koichi Anzai

PREFACE

Osamu Umezawa, Yoshikazu Shinohara
and Wataru Nakao

Mechanical Properties of Lightweight ConcreteContaining Melamine Formaldehyde Waste Using
Sasiprapa Srichaiyo,
Full Factorial Design
Somsak Siwadamrongpong and Chalermchai Chaitongrat

Factors Affecting the Particle Size of Bio-Calcium
Carbonate Synthesized from Industrial Eggshell
Ajchara I. Putkham, Somchai Ladhan and
Waste
Apipong Putkham

Fatigue Behavior of Multi-Directionally Forged
Commercial Purity Grade 2 Ti Plate in Laboratory
Air and Ringer’s Solution
Ilhamdi, Toshifumi Kakiuchi, Hiromi Miura,
Tomohiko Fukihara and Yoshihiko Uematsu

Increasing Charpy Impact Value of Polycarbonate(PC) Sheets Irradiated by Electron BeamYoshitake Nishi, Michael C. Faudree, Junhua Quan,
Yoshiaki Yamazaki, Anna Takahashi, Syohei Ogawa,
Keisuke Iwata, Akira Tonegawa and Michelle Salvia

Relationships between Thermoelectric Properties
and Milling Rotational Speed on Bi0.3Sb1.7Te3.0
Thermoelectric Materials
Masato Kitamura, Kenji Hirota and Kazuhiro Hasezaki

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia JapanMaterials Chemistry

Chemical Vapor Infiltration of the Hexagonal Boron Nitride Interphase for SiC Fiber-Reinforced
HP-Si3N4 Matrix Composite
A. L áopez Marure, H. Vincent, A.M. V áazquez Almaguer and
M. Garcáƒa Hern áandez

Solderability Using Thermoset Resin-Based Solder Pastes Covered with Thermoplastic Resin
Shinji Fukumoto, Ryoichi Wakimoto,Film
Kohei Yamauchi, Michiya Matsushima and Kozo Fujimoto

Optimizing Calcium Addition for Fabricating Aluminum Foams with Different Pore Sizes
Ying Cheng, Yanxiang Li, Xiang Chen, Zhiyong Liu,
Xu Zhou and Ningzhen Wang

Materials Processing

Quantitative Evaluation of Eutectic Si Phase Distributions and Effect on Mechanical Properties in
JIS AC4CH Aluminum Casting Alloy
Naohiro Saruwatari and Yoshihiro Nakayama

Columnar Ferrite Structure in Cast Iron Formed
by Decarburization of White Cast Iron
Fumitaka Otsubo, Kousuke Matsuki, Hidenori Era and
Hidenori Kuroki

Effect of Temperature Field and Mechanical
Properties of Casting on Prediction of Hot Tearing Tendency Using FEM Thermal Stress Analysis
Ryosuke Takai, Tatsuya Tsunoda, Yasutaka Kawada,
Rei Hirohara, Toshimitsu Okane and Makoto Yoshida

Low-Temperature and High-Strain-Rate Superplasticity of Ultrafine-Grained A7075 Processed by
Seungwon Lee,
High-Pressure Torsion

Engineering Materials and Their Applications

Effect of Cr Addition on Glass-Forming Ability
and Corrosion Properties of FeCoSiBPC Bulk
Xue Li, Yu Liu, Dechuan Yu, Xining Li,
Glassy Alloys
Dongying Ju and Akihiro Makino

Effects of Crack Size Distribution and Voltage
Probe Spacing on Variation of Critical Current andn-Value along the Longitudinal Direction inSuperconducting Tape with Cracks
Shojiro Ochiai, Hiroshi Okuda and Noriyuki Fujii

Precipitation Behavior and Its Effects on Mechan6Al
1Zn
ical Properties in a Pre-Twinned Mg
Jiejun He, Lushu Wu, Qihui Sun and Liping Zhai
Alloy
Environment

Katsumi Watanabe, Kenji Matsuda and Zenji Horita

Volatilization of Arsenic and Antimony from Tennantite/Tetrahedrite Ore by a Roasting Process

Low Frequency Electromagnetic Testing for Evaluating Wall Thinning in Carbon Steel Pipe

Kazutoshi Haga, Batnasan Altansukh andAtsushi Shibayama

Haicheng Song, Noritaka Yusa and Hidetoshi Hashizume

Announcement

An Electrodeposition Process for Producing DucFe Alloys in a Widetile Bulk Nanocrystalline Ni
Current Density Range
Isao Matsui, Mizuki Kanetake, Hiroyuki Hosokawa,
Naoki Omura, Yorinobu Takigawa and Kenji Higashi

・湿式プロセス・

溶液・溶媒・廃水処理
佐藤修彰・早稲田嘉夫

著

本書は，水を用いて特定の化学種を分離する湿式プロセスの基礎

速度論的な観点から非常に分かり易く解説されている．第 2 章でおよび応用のポイントを知るための専門書であり，大学生，大学院

は，浸出，沈殿，固液分離およびろ過，放射性物質の分離・除去，生，若手技術者が湿式プロセスの基礎知識を習得するための入門書

バイオリーチングについて説明され，第 3 章では，イオン交換反としても最適である．例えば，排水処理では，沈殿を利用して水溶

応，溶媒抽出について基礎的な反応機構，代表的なイオン交換樹液から不要な有害物質を除去し，浸出プロセスでは，固相粒子から脂，抽出剤，プラントへの適用例について，要点を知ることができ金属元素等を溶出させる．この湿式プロセスは，水，環境・エネル

る．第 4 章では，電極反応論，電解採取と電解精製，溶融塩電解

ギー，資源有効活用のリサイクルと密接に関係しており，本書によについて基礎的な話から最新の応用例まで示され，第 5, 6 章でり，湿式プロセスを理解することは，我が国の重要分野を更に発展

は，イオン交換法と溶媒抽出法による超高純度金属製造，放射性物させる上で極めて重要と思われる．また，本書では，福島原子力発

質の分離と素材製造について実践的な知識を習得することができる．

電所事故に関連して，放射性物質の分離・除去や放射性廃棄物の処

このように本書を読破すれば，湿式プロセス，溶液・溶媒・廃水理についても，基礎的な知識及び最新の技術が示されている点に特処理に対する関心がより高まり関連する今後の研究・開発に役立つ

徴がある．

ことは間違いないと思われる．

第 1 章では，水溶液中の平衡と熱力学の基礎，電位pH 図の解釈及びその作成法，水溶液中の反応機構と速度，水溶液中の多成分（九州大学〔2018年 A5 版

株 内田老鶴圃


346頁

中野博昭）

4600円＋税〕

系固相の溶解・析出およびイオン吸着について，熱力学の平衡論，



本 会 記 事(2018年 5 月22日～2018年 6 月20日)

正

員

小東勇亮
杉山周平
学

生

新日鉄住金株式会社
名古屋市工業研究所

山口英宏
木須一彰

日本パーカライジング株式会社

川森康雅
森岡亮太
齋藤達志
長原亮太
鈴木悠斗
宮北直弥
高木力斗
関根
崇
于
鎮華
高橋勇樹
野田大智
加藤大暉
田所大輝
吉村将之
出口聡一郎

秋田大学

前川修也

株式会社神戸製鋼所

伊藤慎悟
枝松洸来
杉山博信
河合紀明
山口直也
福岡拓馬
河原直輝
増田純平
齊藤達也
前川真哉
大田将之
高谷夏実
岩崎悠佑
長島充宏

関西大学

東北大学

員

川端はじめ 大阪大学
榊原
 国立大学法人京都大学
山野友梨子 京都大学
下 川 諒 哉 関西大学
村山龍太郎 鈴鹿工業高等専門学校
寺下諒 鈴鹿工業高等専門学校
田島遼太郎 東京工業大学
大 石 航 司 東京工業大学
金
泰 可 近畿大学
植 田 裕 斗 名古屋大学
ノルアイン アブドラー 近畿大学
野 嶋 智 宏 名古屋大学
村 山 佑 輔 千葉工業大学
大 前 樹 生 神戸大学
白 紙 悠 之 北海道大学

大阪大学
名古屋大学
名古屋大学
関西大学
関西大学
国立名古屋大学
長岡技術科学大学
秋田大学
秋田大学
岐阜工業高等専門学校
名古屋大学
香川大学
香川大学

大阪大学
京都大学
神戸大学
九州工業大学
大阪大学
大阪大学
大阪大学
弘前大学
大阪大学
京都大学
東北大学
長岡技術科学大学
千葉工業大学

京都大学

外国一般会員Meng Li

China Central Iron and Steel

Mingguang Wang

Research Institute

Xu Zhenyu

Harbin University of Science

Chongqing Universityof Arts and Sciencetiebin wu

and Technology

Hunan Institute of Humanities
Science and Technology

HOMHUAN Pattira

Phranakhon Si Ayutthaya
Rajabhat University

Zhang Yubo Dalian University of Technology
玉 峰 熊本大学

外国学生会員
劉
金

牧霖
昇光

名古屋大学
名古屋大学

Hamed Zargari Habib
宋龍 秋 香川大学

◇

◇

◇

まてりあ

第
巻

第号

ミニ特集「熱力学計算による構造材料の設計と展開」
企画にあたって ………………………………………………水本将之
Cu 基合金の熱力学データベース構築と構造材料開発への応用………………………………………………………………大沼郁雄
非鉄系合金における熱力学計算連携によるフェーズフィールド法
組織形成予測 …………………………………………………野本祐春
高強度鋼板におけるフェライト変態の制御と熱力学計算………………………………………………林 宏太郎 齋藤真衣
高精度 FE EPMA と拡散律速型変態ソフトによる二相域焼鈍中の鋼中炭素の分配挙動の解析 ………………………………山下孝子

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan

大阪大学

予告

熱力学計算を利用した真空浸炭材の炭素濃度分布予測および合金
設計 ……………………………………………………………石倉亮平＜一般＞［実 学 講 座］米国知財戦略事情～Provisional Application を利用した米国式マーケティング～ ……………星 エリ―他――編集の都合により変更になる場合もございます―




行
開催日
月
1～3

事

カ

名称・開催地・掲載号

レ

ン

主催

ダ

ー 太字本会主催(ホームページ掲載)
問合先

第 45 回コロージョン・セミナー「サステイナブ
ル社会を支える腐食防食エキスパートを目指して」（幕張）

腐食防食学会TEL 0338151161
naito1130033＠jcorr.or.jp

2

精密加工の次世代スタイルを垣間見る 株式会社
入曽精密(入間)精密工学会

3

第 219 回研究会/第 82 回ナノマグネティックス専
門研究会「ひずみと磁性の相関における新展開」(中央大)

日本磁気学会TEL 0352265191
http://www.jspe.or.jp/
TEL 0352810106
https://www.magnetics.jp/event/research/
topical_219/

5～8

15TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON
FUNCTIONALLY GRADED MATERIALS―Structural Sector Approaches for New Functionalities and Durability―(北九州)

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

7

機械の日・機械週間記念行事(東京)7～8

第67回 CVD 研究会(奈良)7～8

第31回 DVXa 研究会(長岡)8 ～12

6th International Solvothermal & Hydrothermal
Association Conference(ISHA2018)(東北大)TEL 0353603505 kikainohi＠jsme.or.jp
http://www.jsme.or.jp/kikainohi/
研究会
CVD
TEL 0753832663
cvd＠cheme.kyotou.ac.jp
http://cvd.jpn.org/future/
DVXa 研究会
TEL 0258479345
tagaya＠mst.nagaokaut.ac.jp
http://mst.nagaokaut.ac.jp/nanobio/
2018DVXa.html
東 北 大 学 多 元 物 TEL 022
2176322
質科学研究所isha2018＠grp.tohoku.ac.jp
http://www2.tagen.tohoku.ac.jp/general/
event/ISHA2018/20

第25回高校課題研究フォーラム(東京)日本セラミックス http://www.ceramic.or.jp/
協会
TEL 0333625231
cersikyouiku＠cersj.org

20～21

第48回初心者のための有限要素法講習会(演習付き)（京都）

21～23

第230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)」(東京)TEL 0757615321 jimu＠jsms.jp
http://www.jsms.jp/
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

22

2018年茨城講演会(茨城大学)

23～24

第 81 回熱測定講習会～明日から使える材料・
環境・医薬・バイオ分野の熱測定初心者・ユー
ザー向け基礎講義実習～(京都府大)23～24

第10回「役に立つ真空技術入門講座」（大阪電気
通信大）

25～26

SPring 8 シンポジウム 2018
への取り組み」(姫路)27～29

日本実験力学会2018年度年次講演会(山梨大)28～31

第58回真空夏季大学(掛川)29～30

2018年度 JCOM 若手シンポジウム(箱根)日本材料学会29～31

第 157 回塑性加工学講座「有限要素法入門セミ
ナー(名古屋)日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

29～31

平成30年度工学教育研究講演会(名工大)


～


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(大阪府立大)(本号頁)

日本工学教育協会 TEL 035442
1021 kawakami＠jsee.or.jp
他
https://www.jsee.or.jp/
研究会 No. 79
takayama＠cc.utsunomiyau.ac.jp
金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会

動き出した「将来

締切

定員
20名

日本機械学会

発表
2.28

7.20

日本材料学会

定員70名

日本機械学会関東 TEL 035360
3500
支部
ktstaff＠jsme.or.jp
日本熱測定学会
TEL 0358217120
netsu＠mbd.nifty.com
http://www.netsu.org/
日本表面真空学会 TEL 066397
2279
関西支部
shinkukansai＠prec.eng.osakau.ac.jp
http://www.jvss.jp/
SPring8 ユーザー TEL 0791582785
協 同 体 ( SPRUC ) sp8sympo2018＠spring8.or.jp
他
http://www.spring8.or.jp/ja/science/meetings/2018/sp8sympo2018/
日本実験力学会
TEL 0552208673
yasumii＠yamanashi.ac.jp
http://www.jsem.jp/event/Annual18/
index.html
日本表面真空学会 TEL 033812
0266 office＠jvss.jp
http://www.jvss.jp/

定員
100名

TEL 0757615321
JCOM2018wakate＠jsms.jp
http://compo.jsms.jp/

定員
40名
定員
25名

8.17

月
3～5

第21回 XAFS 討論会(北大)日 本 XAFS 研 究 TEL 011
7069113会
xafs＠pcat.cat.hokudai.ac.jp
https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/xafs

事前
8.10

3～5

第12回インキュベーションホール(御殿場)

応用物理学会プラ http://annex.jsap.or.jp/plasma/PE_files/
ズマエレクトロニ PE_SS_2018/
クス分科会

定員
60名

4～5

2018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」
（東工大）

電気化学会

4～5

第34回分析電子顕微鏡討論会（幕張メッセ）日本顕微鏡学会



TEL 0332344213
ecsj＠electrochem.jp
http://electrochem.jp/promotion/index.html
TEL 0774383057
bunseki34＠eels.kuicr.kyotou.ac.jp
http://eels.kuicr.kyotou.ac.jp/bunseki2018/

8.20

事前参加
8.24

本 会 記 事

開催日

名称・開催地・掲載号

主催

4～6

サマースクール2018 in 東京「非線形有限要素法
による弾塑性解析の理論と実践」(中央大)日本計算工学会

TEL 0338688957
nonlinearfem＠grp.tohoku.ac.jp
http://www.jsces.org/

8.21

4～6

第20回日本感性工学会大会（東京大）日本感性工学会

TEL 0336668000 jske＠jske.org
http://www.jske.org/taikai/jske20

関東支部講習会 材料データベースの最前線―何がどこにどれだけあるの―(東大)(号
頁)

～

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

nakaya＠wood3staff.t.utokyo.ac.jp
TEL/FAX 0358417107
No. 76  高 温 変 TEL/FAX 0172393643
形の組織ダイナミ mineta＠hirosakiu.ac.jp
クス研究会

事前
7.13
定員
80名

5～7

日本セラミックス協会第 31 回秋季シンポジウム
(名工大)

6～7

第 9 回塗装入門講座(東京)10～12

平成 30 年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
(福岡)

13

第231回塑性加工技術セミナー「金属材料の組織解析と表面分析の基礎(装置見学付)」(東工大)

13～14

第43回複合材料シンポジウム(富山)

13～15

14

18～19

19～20

～




問合先

関東支部

日本セラミックス TEL 033362
5232 fall31＠cersj.org
協会
http://www.ceramic.or.jp/igsyuki/31/
日本塗装技術協会 TEL 036228
1711
tosoujimukyoku＠jcot.gr.jp
資源・素材学会
info＠mmij.or.jp
https://confit.atlas.jp/guide/event/mmij2018b/top?lang＝ja
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

日本複合材料学会 TEL 035981
6011 jscm＠asas š mail.jp
http://www.jsms.jp
第15回日本熱電学会学術講演会(東北大)
日本熱電学会
http://www.thermoelectrics.jp/conference.html
TEL 0528091806
t_takeuchi＠toyotati.ac.jp
レアメタル研究会（東大生産技研）（本号409頁） レアメタル研究会 TEL 035452
6314
tmiya＠iis.utokyo.ac.jp
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/index_ j.html
第40回安全工学セミナー物質危険性講座(東京)
安全工学会
TEL 0362062840
jsse2004＠nifty.com
http://www.jsse.or.jp
第32回初心者のための疲労設計講習会(東京)
日本材料学会TEL 0757615321 jimu＠jsms.jp
http://www.jsms.jp
日本金属学会秋期講演大会(東北大学川内北キャ 日本金属学会
TEL 0222233685 FAX 0222236312
ンパス・仙台国際センター)(仙台)（本号頁)
annualm＠jim.or.jp
自動車の革新を支える材料技術の最新動向(東北 日本金属学会
TEL 0222233685 stevent＠jim.or.jp
大)(本号
頁)

締切

発表
7.13
参加
8.3

定員
40名

定員
60名
参加
8.17




若手科学者へ贈る研究のヒント～未踏領域へ到達するために～(東北大)(本号頁)

日本金属学会TEL 0222233685

20

JST 産学共創基礎基盤研究プログラム「ヘテロ構造制御」公開シンポジウムヘテロ構造制御で起こすイノベーション―構造用金属材料の新指導原理―(東北大)
第回ランチョンセミナー(東北大)(本号頁)

日本鉄鋼協会他

20～21

軽金属基礎技術講座「アルミニウムの製造技術」
(掛川)

軽金属学会

TEL 0332387682
kyousou＠jst.go.jp
http://www.jst.go.jp/kyousou/theme/
h22theme01.html
TEL 0222233685 FAX 0222236312
stevent＠jim.or.jp
TEL 0335380232
http://www.jilm.or.jp/

日本金属学会・日本鉄鋼協会第回女性会員のつどい(東北大)(本号頁)

日本金属学会平成
年度秋季全国大学材料関係教室協議会講演会(東北大)(本号頁)

日本金属学会

26～28

第6回若手研究者および技術者のための高温強度講習会(実習付き)(神戸)

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

申込
7.20

9.27

第 77 回技術セミナー大気腐食評価技術と対策(東京)

腐食防食学会TEL 0338151161
naito1130033＠jcorr.or.jp
http://www.jcorr.or.jp/

定員70名

第 9 回社会人のための表面科学ベーシック講座(東京理科大)日本表面科学会




月
4～5

4～5

～

5

日本金属学会

stevent＠jim.or.jp

TEL 0222233685 FAX 0222236312
rieume＠imr.tohoku.ac.jp
TEL 0222233685

TEL 0338120266 office＠jvss.jp
https://www.jvss.jp
第11回トライボロジー入門西日本講座(兵庫県立 日 本 ト ラ イ ボ ロ TEL 033434
1926
大)
ジー学会
jast＠tribology.jp
http://www.tribology.jp
平成
年度材料セミナー「電子顕微鏡による組織 関西支部
TEL 0664435326 FAX 0664435310
観察・分析の基礎と応用」(大阪府大)(号頁)
nkansai＠ostec.or.jp
第109回シンポジウム「金属学研究者と技術者の 軽金属学会
TEL 0335380232
ための 3D プリンタ科学・技術・造形事例」(千http://www.jilm.or.jp/
葉工大)

6, 12.8

CEPRO2018関西(龍谷大他)

9 ～12

EcoBalance 2018(東京)

第13回エコバランス国際会議

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan

定員
50名

9.27
定員
65名
定員
12名
定員
60名

日本セラミックス TEL 033362
5231
協会教育委員会他 cersjkyouiku＠cersj.org
http://www.ceramic.or.jp
日本 LCA 学会
TEL 0452287696
ecoBalance2018＠ilcaj.org
http://www.ecobalance2018.org/




開催日

10～11
10～12

14～18

名称・開催地・掲載号

主催

問合先

締切

第46回ガスタービン学会定期講演会(鹿児島)

日本ガスタービン gtsj
desk＠gtsj.org
学会
http://www.gtsj.org/
第37回電子材料シンポジウム（EMS37）（長浜） 電子材料シンポジ TEL 066879
7548
ウム運営実行委員 tatebaya＠mat.eng.osakau.ac.jp
会
http://ems.jpn.org/
日本鉄鋼協会

15

第 9 回材料電磁プロセッシング国際シンポジウ
ム(EPM2018)(兵庫)
NIMS 学術シンポジウム(東京)16NIMS ショーケース(東京)

物質・材料研究機 nimsweek＠nims.go.jp
構http://www.nims.go.jp/nimsweek/

16～17

第34回疲労シンポジウム(京都)日本材料学会

16～19

第 4 回材料 WEEK(京都)日本材料学会17

第235回西山記念技術講座
発と今後の展望(名古屋)

特殊鋼棒線の技術開

日本鉄鋼協会

17

第 2 回 EBSD 法による損傷評価講習会（京都）

日本材料学会17～18

第33回初心者のための疲労設計講習会(京都)

日本材料学会

18～19

キャビテーションに関するシンポジウム(第 19回)(北大)

定員
50名
講演
6.4

19

NIMS ラボ公開(つくば)TEL 0757615321 jimu＠jsms.jp
http://www.jsms.jp
日本学術会議第三 TEL 011
7066430(直通)部
masao.watanabe＠eng.hokudai.ac.jp
http://cavitation19.sakura.ne.jp/index.html
物質・材料研究機 nimsweek＠nims.go.jp
構http://www.nims.go.jp/nimsweek/

19

第15回フラクトグラフィシンポジウム（京都）

講演
7.6

24

第236回西山記念技術講座
発と今後の展望(東京)25～26

第54回 X 線分析討論会(東京理科大)

fractosym＠jsms.jp
http://www.jsms.jp/
日本鉄鋼協会TEL 0336695933 educact＠isij.or.jp
https://www.isij.or.jp/
日 本 分 析 化 学 会 TEL 035228
8266
X 線 分 析 研 究 懇 inakai＠rs.kagu.tus.ac.jp
談会

25～27

結晶塑性の原子過程に関する国際シンポジウム―
結晶強度の定量的理解に向けて―(東大)(3 号130
頁)

27～28
29～31

第69回塑性加工連合講演会(熊大)日本学術振興会産 TEL 035452
6111
学協力第 133 委員 yasushi＠iis.utokyo.ac.jp
会
http://www.apcp.iis.utokyo.ac.jp
日本塑性加工学会 http://www.jstp.jp/

第65回材料と環境討論会(富山)

腐食防食学会29～31

第 39 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(同志社大)30～11.2

The 13th International Symposium on Advanced
Science and Technology in Experimental
Mechanics(Taiwan)

31～11.2

第47回結晶成長国内会議(JCCG47)(仙台)

超音波エレクトロ TEL 042
4435166
ニクス協会
h.nomura＠uec.ac.jp
http://www.usejp.org/
日本実験力学会
TEL 0253689310
officejsem＠clg.niigatau.ac.jp
http://201813thisem.webnode.tw/
日本結晶成長学会 TEL 070
50473339 jccg47＠jacg.jp
http://www.jacg.jp/jp/event/2018/jccg
47/

月
2

特殊鋼棒線の技術開TEL 0336695932 ryo＠isij.or.jp
http://www.epm2018.org/index.html
物質・材料研究機 nimsweek＠nims.go.jp
構http://www.nims.go.jp/nimsweek/

TEL 0757615321 jimu＠jsms.jp
http://fatigue.jsms.jp
TEL 0757615321
http://jsms.jp/
TEL 0336695933 educact＠isij.or.jp
https://www.isij.or.jp/
TEL 0757615321
jimu＠jsms.jp
http://www.jsms.jp/

日本材料学会TEL 0338151161
ysm.hng1130033＠jcorr.or.jp
https://www.jcorr.or.jp/

平成 30 年度日本セラミックス協会 資源・環境
関連材料部会講演・討論会「これからの社会を支える『低環境負荷技術』を考える」(東京)

日本セラミックス TEL 092
9257722
協会
sakamoto＠fitc.pref.fukuoka.jp

3～4

第25回機械材料・材料加工技術講演会(山形大)

日本機械学会

3～8

第 8 回実用表面分析国際シンポジウム(PSA19)(札幌)

表面分析研究会

軽金属学会第135回秋期大会(芝浦工大)

軽金属学会

11～16

TEL 0335380232
http://www.jilm.or.jp/
第14回核破砕材料技術国際ワークショップ( 14th JPARC センター TEL 0992858265
International Workshop on Spallation Materials
ksato＠mech.kagoshimau.ac.jp
Technology, IWSMT14)(いわき)12～14

第13回日本磁気科学会年会(東北大）

日本磁気科学会

9

9

9 ～11



8.24
定員
40名

講演
7.27

8.22

講演
7.23

TEL 0238263197
furukawa＠yz.yamagatau.ac.jp
http://www.jsme.or.jp/conference/
mpdconf18/

secretarypsa19＠sasj.jp
http://www.sasj.jp/PSA/PSA19/index.html
レアメタル研究会（東大生産技研）（本号410頁） レアメタル研究会 TEL 035452
6314
tmiya＠iis.utokyo.ac.jp
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/index_j.html
第 21 回ミレニアム・サイエンスフォーラム(東 ミレニアム・サイ TEL 036732
8966
京)
エンス・フォーラ msf＠oxinst.com
ム
http://www.msforum.jp/
参加予約
10.4

TEL 0222152017
mogi＠imr.tohoku.ac.jp
http://www.magnetoscience.jp/index.html

本 会 記 事

開催日

名称・開催地・掲載号

主催

問合先

締切

TEL 0664435326 FAX 0664435310
nkansai＠ostec.or.jp
TEL 0298592628
abe.taichi＠nims.go.jp
http://www.nims.go.jp/CSMD/members/
Seminar/12thPDSeminar.htm
TEL 0357342435 jstp＠op.titech.ac.jp
http://jstpsymp.org/symp2018/index.html
TEL 0338287723 igarashi＠jsap.or.jp
http://www.jsap.or.jp/

定員
55名




平成
年度材料セミナー「技術者のための鉄鋼材料入門」(大阪)(号頁)

関西支部

13～14

第12回状態図・熱力学セミナー(東京)日本学術振興会
第 172 合金状態図
委員会

13～15

第39回日本熱物性シンポジウム(名古屋)

日本熱物性学会

16

第 47 回 薄膜・表面物理基礎講座( 2018 )データ
サイエンスを活用した固体材料・表面研究の最前線(東京理科大)応用物理学会薄膜・表面物理分科会

26

第70回白石記念講座「AI(人工知能)，ビッグデー
タが拓く鉄鋼の未来を考える」(早稲田大)

日本鉄鋼協会26～28

第59回高圧討論会(岡山理科大）日本高圧力学会

29～30

第51回安全工学研究発表会(金沢)

安全工学会

29～30

電気加工学会全国大会(2018)(阪大)

電気加工学会


～


平成
年度材料セミナー「材料系のための第一原理マテリアルデザイン入門」(大阪大)(号頁)

関西支部

エコデザイン・プロダクツサービスシンポジウ
ム 2018(EcoDePS2018)(早稲田大)

エコデザイン学会 secretariat＠ecodenet.com
連合
http://ecodenet.com/EcoDePS2018/
日本固体イオニク TEL 075
7536850
ス学会
yamamoto.kentaro.4e＠kyotou.ac.jp
https://ssi2018.sympsiumhp.jp
日本材料学会TEL 0757615321
http://www.jsms.jp/

月
5

5～7

第44回固体イオニクス討論会(京大)

6～7

第56回高温強度シンポジウム(石垣）


年月
レアメタル研究会(東大生産技研）(本号410頁）
11

26

第24回高専シンポジウム in Oyama(小山高専）

29～30

Mate2019 第 25 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)TEL 0336695933 educact＠isij.or.jp
https://www.isij.or.jp/muriv6uyn
TEL 07055453188
touronkai59＠highpressure.jp
http://www.highpressure.jp/new/59forum/
TEL 0362062840 jsse2004＠nifty.com
http://www.jsse.or.jp
watanabe＠triosaka.jp
TEL 0725512954
http://www.jseme.or.jp/

TEL 0664435326 FAX 0664435310
nkansai＠ostec.or.jp

講演
7.10

定員
20名

講演
9.10

レアメタル研究会 TEL 035452
6314
tmiya＠iis.utokyo.ac.jp
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/index_ j.html
高専シンポジウム TEL 028520
2141
協議会他
senkou＠oyamact.ac.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/


年月
レアメタル研究会（東大生産技研）（本号410頁） レアメタル研究会 TEL 035452
86314
tmiya＠iis.utokyo.ac.jp
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/index_ j.html
～
日本金属学会春期講演大会（東京電機大学東京千 日本金属学会
TEL 0222233685 FAX 0222236312
住キャンパス）（東京）
annualm＠jim.or.jp
年月
世界水素技術会議2019(東京)
水素エネルギー協 TEL 029
2～7
8618712会
org＠whtc2019.jp
http://whtc2019.jp

年月

～

国際会議(PRICM10)(中国西安)(本号頁)
中国金属学会
pricm10＠csm.org.cn
http://www.pricm10.com/

年月

～

日本金属学会秋期講演大会（岡山大学津島キャン
パス）（津島）

事前参加
9.28
定員
100名

日本金属学会

概要
12.1
論文
3.1

TEL 0222233685 FAX 0222236312
annualm＠jim.or.jp～まてりあ編集委員会より～
今月の巻頭記事では，「貨幣をつくる金属材料」をお届けいたしましたがいかがでしたでしょうか．
また，「先達からのお便り」(本号395頁)には，友清芳二先生(九州大学名誉教授)にご寄稿頂きました．今後も企画を検討して参りますので，どうぞお楽しみにして下さい．

ま て り あ 第57巻 第 8 号(2018)Materia Japan




〈訂

正〉

まてりあ

第57巻(2018)
解説

第6号

263頁～270頁

超ジュラルミン24S(2024)はなぜ米国で開発できたか
吉田英雄

図 1 横軸に誤りがありましたので，下記のとおり訂正いたします．
(正)

(誤)

→

図1

◇

◇

◇

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
中島孝一
本間智之
森戸春彦
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
仲村龍介
水本将之
諸岡
聡
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
野山義裕
宮崎秀俊
山中謙太

2018年 8 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

ジュラルミン系合金の引張強さに及ぼす銅，マグネシウム添加量の影響(20)(29)(30)．

図1

ジュラルミン系合金の引張強さに及ぼす銅，マグネシウム添加量の影響(20)(29)(30)．

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
萩沢武仁
宮澤知孝
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
長谷川 誠
森田敏之
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
春本高志
盛田元彰
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〒1600002 東京都新宿区四谷坂町 1010

本 会 記 事

後

1

後

2

平成30年 8 月 1 日発行「まてりあ」