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ミルフィーユ構造の材料科学
2 0 18〜2 0 2 2 年度 文部科学省科学研究費助成事業 新学術 領域研究（研究領域提案型）

ミルフィーユ材料・キンク強化の来し方行く末
Keep challenging ー真の分野融合へ向けてー
Message ／ 代表者総括
領域代表：阿部 英司（東京大学）

Report ／ 計画研究代表者の報告
山崎 倫昭（熊本大学）、染川 英俊（物質・材料研究機構）
萩原 幸司（名古屋工業大学）、阿部 英司（東京大学）、君塚 肇（名古屋大学）
藤居 俊之（東京工業大学）、三浦 誠司（北海道大学）、伊藤 浩志（山形大学）

Interview ／ スペシャル座談会
染川 英俊（物質・材料研究機構）、池田 賢一（北海道大学）、戸木田 雅利（東京工業大学）

Activity ／ MFS 活動報告、Topics、編集後記

集った精鋭が共通の目標へ挑む。
領域代表

2022年も終わりへと近付く時期、カタールで開催されたFIFA

したが、そのような状況下であっても計画班間・異分野間での活ワールドカップにおける、日本代表は見事でした。世界で活躍

発な交流を通して、それぞれが明確な課題設定のもと領域研究する若手プレーヤーらが集結し、日の丸のもと全員が勝利へ向に取り組んで頂いたこと、改めて心より感謝申し上げます。領域

けて躍動する姿は、まさにAll for oneでした。彼らと同じく、共運営では、浅学かつリーダー力量不足の私を、常に側で支えて頂通のゴールを目指してオールジャパン体制で臨んで来た我々のいた斉藤拓先生、藤居俊之先生に厚く、熱く御礼申し上げます。

MFS新学術領域研究も、いよいよ総括となります。我々が掲げ著名な結晶解析の教科書 ※の冒頭には、夏目漱石の「夢十た目標である「キンク強化の解明」と「三大材料への展開」は全夜、第六夜」が引用されています。運慶が仁王を掘り創り上げてうできたでしょうか？

MFSニュースレター最終号では、報告書

いく様を見た若者が、「なに、あれは眉や鼻を鑿で作るんじゃな

からは読み取れない研究者の「本音」を、忖度抜きで語っていい。あの通りの眉や鼻が木の中に埋っているのを、鑿と槌の力ただきました。パネリストは、金属・高分子・セラミックスぞれぞで掘り出すまでだ。まるで土の中から石を掘り出すようなものだ

れの材料分野を代表して、染川さん、戸木田さん、池田さんにごからけっして間違うはずはない」と語ります。さて、MFS新学術

参集頂きました。お三方は、このMFS新学術で初めてキンクにを通して皆様方各々が手にした薪の中に仁王は蔵されていたで触れた方々でもあります。

しょうか？

MFS 夏季合宿

年次報告会

まずはその検証が必要です。一方、普遍原理を目指

巨視的な力学特性から、ミクロな原子結合様式まで異なる三して漸近する科学的営みに明確なゴールは無く、次から次へと大材料にまたがる普遍則を見い出そうとする試みは、ともすると真の課題に出会う深化の過程は続きます。我々の脳内・体内へ

荒唐無稽な課題に立ち向かうドン・キホーテと嘲笑されかねませしっかりと刻み込まれたキンク強化の課題が、その姿を変えながん。私は折に触れて、さまざまな分野からの精鋭である皆様方がらも次世代へと受け継がれていくことを願ってやみません。ドー

初めてキンクに触れた際、各々の「課題設定」こそが鍵になるとハの悲劇から30年の後に現在の結果を残し、なお次の目標へ向申して参りました。MFS新学術期間中は、コロナ禍に見舞われまけて前進を続けるサッカー日本代表のように。

長瀞巡検※「X 線結晶解析の手引き」
桜井敏雄 著 裳華房

交流見学会（@ 山形）

LPSO2018

-2-

年次報告会

若手研究会（@ 品川）-3-

A01-1

A01 多様なミルフィーユ構造を有する新規Mg合金の創製

A01 多様なミルフィーユ構造を有する新規Mg合金の創製

多様なMg系ミルフィーユ構造の構造制御と物質創製

多様なMg系ミルフィーユ構造のキンク制御と材料創製
A01-2

研究代表者

山崎 倫昭
熊本大学 教授

2019年から現職。専門は金属工学、特に腐食防食研究代表者

山崎 倫昭（熊本大学 教授／統括、通常場材料創製）

研究分担者

河村 能人（熊本大学 教授／超急冷場材料創製）
奥田 浩司（京都大学 教授／大型量子線その場回折）研究協力者

学・マグネシウムを中心とした合金設 計学。領域内
ではA01班に所属し、構造制御による新規Mg系ミル竹田 修（東北大学 准教授／溶融塩プロセス材料創製）
小川 由希子（物質・材料研究機構 研究員／相変態材料創製）

フィーユ構造物質の創製に取り組んでいる。

研究代表者

染川 英俊

研究代表者

物質・材料研究機構 グループリーダー

による材料創製と特性評価）の組織制御と力学特性。領域内ではA01班に所属し、多様な塑性加工法を駆使し、①Mg系LPSO材へのキの構造制御と物質創製を目指し、（1）通常場を用いたMFS物

MFS領域の形成につながる成果です。

戸高 義一（豊橋技術科学大学 教授／巨大ひずみ加工法による極限化材料
創製と特性評価）

研究協力者

湯浅 元仁（同志社大学 准教授／有限要素解析による導入ひずみ予測・定量化）安藤 大輔（東北大学 准教授／組織観察による高次塑性加工材のキンク形
態・構造解析）強化発現に効果的な組織様相の提案を目指す。

しました。LPSO構造の形成制御のみならず、非周期性を持つ

研究分担者
2016年から現職。主な研究テーマは、非鉄金属材料

ンク導入と、②キンク形態と構造制御を担当し、キンク

A01-1計画研究では、多様なMg系ミルフィーユ構造（MFS）

染川 英俊（物質・材料研究機構 グループリーダー／汎用・特殊塑性加工法「バルクスケールでMg系ミルフィーユ構造（MFS）材にキンク

数密度、キンク屈曲角度、キンク界面をはじめとする多様なキンクを導入すること」、「キンク強化と微細組織因子が識別できるバル

組織因子がキンク強化に影響を及ぼすことを究明した。

質創製、（2）非平衡場を用いたMFS物質創製、（3）大型量子研究項目A01では、LPSO型Mg合金をベースに多様なミルク材を創製すること」という研究課題を設定してから早4年半が、プロセス制御とキンク強化（6）：材料プロセスの観点から影響

線その場回折・散乱を用いた最適プロセス経路の選択原理のフィーユ構造を有する新規Mg合金を創製することが期待されて過ぎようとしています。長年、Mgの研究に携わり、材料プロセス

因子を検討し、緻密かつ微細なキンク導入には、せん断ひずみ

実験的探索を行ってきました。

いました。そこで、「経験的ミルフィーユ条件」を満たす新規Mgに従事する自身にとって、これらの課題は非常に興味深いもので成分の制御が有効であることを実証した。プロセス制御の観点

通常場における材料創製とは、非平衡場を用いずに一般的合金の創製を目指しつつ、この条件の精密化・一般化を目指しあり、新規材料との出会いは高揚感を味わえる有難いものでもあより、効果的にキンク強化を得るためには必須の知見である。

な加工熱処 理による新規 材料の創製を目指したものです。

てきました。具体的には、CALの層間距離制御を行い、キンク形

りました。一方、LPSO/Mg合金は室温だけでなく高温域においこれら成果は、本計画班に参画頂いている研究者（ 先生

Mg 99.2Zn0.2Y0.6 (at%)希釈合金に超低速凝固プロセスを適用する

成が発現する特性長を明らかにすることで経験的ミルフィーユても強度特性に優れることから、従来のプロセス装置で健全な方）、学生諸氏との共同研究によって得られたものです。領域内

ことで、L12クラスタ配列層（CAL［Cluster Arranged Layer］）

条件の精密化を図ると共に、ミルフィーユ構造の形成・変形支

バルク材が創製できるのか？そもそも、キンク強化とキンク関連組

で平均年齢が最も若く、行動力と活力を合言葉に取り組めた結が高密度に析出したMFS領域をα-Mg母相中に形成させること

配因子の抽出を行うことでミルフィーユ材料科学の「深化」に織をどのように定量化するのか？

果でもあり、重ねて謝意を表します。

に成功し、さらに押出加工を施すことで、MFS領域に効果的な貢献しようと研究を進めてきました。CALが底面積層方向に周た。試行錯誤が日々必要ということは、研究者冥利に尽きるもの

冶金学において、材料特性をプロセスから予測する/できるこ

キンク導入を達成し、高強度希釈Mg 99.2 Zn 0.2Y0.6 合金材の開発

期的に積み重なることでLPSO構造が形成されますが、この積であり、それが功を奏して、以下に示すような成果を得ました。

とは、古来からの課題でもあり、永遠の夢でもあります。そのたに至りました。

層数、積層間隔が自由気ままに現れるため、キンクを形成させる

データベース化と加工条件の予測（1）：LPSO/Mg合金は、世界

めには、特性とプロセスに内包し、いずれにも密接に関与する微非平衡場における材料創製では、1秒間に1万℃以上の冷却速ために必要なミルフィーユ構造条件を定量的に説明することが的に非常に注目されている金属材料であるため、高温変形に関

細組織を理解することも必須です。本課題を通じて、金属材料の度で溶融金属を凝固させる超急冷技術によりMFS組織形成技

難しく、悩み続けた5年間でありました。領域としての研究期間する論文が数多く報告されている。当該班内で取得した結果と「特性（強化）」－「プロセス」－「組織（キンク）」を少しでも普術を確立しました。Mg98.62Zn0.38Y1合金の過飽和固溶体急冷薄帯は終了いたしますが、領域皆様との連携を通じて「キンク変形すこれら既報をデータベース化、規格化することで、健全バルク化

遍化できるように尽力したいと思っています。

を作製したのち、熱処理によりMFS組織をつくり込み、押出固化

るミルフィーユ構造の条件」の探索を引き続き行っていく予定でに適切な加工条件を短時間で決定することに成功

成形によって急冷薄帯のバルク化とキンク導入を行うものです。

す。今後ともご指導を頂ければ幸いです。

した。

などの不安や葛藤もありまし

熱処理条件と押出加工率の最適化により、動的再結晶粒のない

キンク導入に対する塑性加工法依存性（2）：さまざ

CAL分散組織形成に成功しました。

まな塑性加工法を典型的なLPSO/Mg合金に適応

最適プロセス経路の選択原理の実験

し、加工法に関係なくキンク導入できることを確認

的探索では、CAL形成／消滅とキンクした。バルク材の硬度は、ひずみ付与の増大と共に組織形成の関係を解明してきました。

向上するものの、硬度増加は加工法に依存し、「キ

Mg-Zn-Y合金 急冷材への小中角散乱

ンク強化」と「キンクに関連する組織因子」に相関（SWAXS）測定などにより、過飽和固があることを示唆した。

溶体からの積層欠陥導入とクラスタ成組織因子とキンク強化の関係（3,4,5）：簡便かつ定長の関係を明らかにすると共に、低温で量的なキンク強化の評価法とキンク関連組織の識の熱処理により短距離積層構造または別法に関して思案を重ね、局所的な硬度計測と光

過渡的な非平衡微細構造である平均周学顕微鏡観察像に対する点算法が有効であること

期積層構造が形成することを明らかにに至った。これらの手法により、キンク間隔、キンク-4-[1] Mater Sci Eng A792 (2020) 139777, [2] Mater Let 304 (2021) 130653, [3] Mater Sci Eng A780 (2020)139144, [4] Mater Charact 179 (2021) 111348, [5] Mater Let 292 (2021)129625, [6] Mater Sci Eng A858
(2022) 144168.

-5-

A02-1

A02 キンク形成＆キンク強化メカニズム解明による領域の深化・展開

A02 キンク形成＆キンク強化メカニズム解明による領域の深化・展開

力学解析によるキンク形成・強化のメカニズム解明

精密構造解析によるキンク形成・強化のメカニズム解明

研究代表者

A02-2

萩原 幸司

名古屋工業大学 教授

2019年 大阪大学准教授。2021年より現職。専門は結晶塑性学、材料組織学、マグネシウム、チタン合金といった軽金属材料の開発。領域内ではA02班に研究代表者

萩原 幸司（名古屋工業大学 教授／研究総括，変形・強化機構解明）

研究分担者

岸田 恭輔（京都大学 准教授／マイクロピラー試験，力学特性解析）
榎 学（東京大学 教授／その場観察，キンクによる強靭化機構の検討）

研究協力者

鈴木 真由美（富山県立大学 教授／クリープ変形機構解析）
白岩 隆行（東京大学 助教／キンク形成挙動解析）

研究代表者

阿部 英司
東京大学 教授

研究代表者

阿部 英司（東京大学 教授・統括／STEMによる局所精密解析）

研究分担者

波多 聰（九州大学 教授／電子顕微鏡３次元トモグラフィー）
Stefanus Harjo（日本原子力研究開発機構 研究主幹／大型量子線その場回折）
相澤 一也（日本原子力研究開発機構 研究主幹／大型量子線ハイブリッド回折）上椙 真之（高輝度光科学研究センター 研究員／放射光３次元トモグラフィー）

研究協力者

木村 滋（高輝度光科学研究センター 主席研究員／放射光精密解析）
津田 健治（東北大学 教授／収束電子回折による精密局所解析）

2017年から現職。物質・材料研究機構のチームリーダーを兼任。専門は材料工学・結晶学、研究は主に、電子顕微鏡や計算機シミュレーションによるさまざ

所属し、種々の新規組織型ミルフィーユ材料の創製、

まな材料の局所的な原子構造・電子状態の解明で力学特性評価に取り組んでいる。

ある。A02班に所属し，ミルフィーユ・キンクに構造

江草 大佑（東京大学 助教／電子顕微鏡によるマルチスケール解析）

科学の視点から切り込む。本領域代表者としてプロジェクトを牽引。

川崎 卓郎（日本原子力研究開発機構 研究員／大型量子線構造解析）“キンク形成により材料を強化するためにはどうすればいい

フィーユ材料の創製が可能であることが見出されました。現在「MAXセラミックスのキンクは剥がれてしまうのに、どうしてLPSO-

展する自己組織化によって、微細なキンク界面が階層的に分散されのか？”この疑問解明に真正面からぶつかるべく、A02-1班ではこれら結果をもとに「ミルフィーユ条件」の再考を進めています

Mg合金では剥離しないの？」「キンク帯が入るとなんであんなに強くなることが判明した。これら階層化されたキンク界面が、強化に寄与

キンク形成・強化のための「ミルフィーユ条件」に着目し、この妥が、当初の予測は、「当たらずとも遠からず」だったのではないるの？あの異常とも言える加工硬化は、一体どういうこと？」「高分子でしていると考えられる。

当性について「実験的観点」から検証を進めました。ミルフィー

かと考えています。①の硬質層と軟質層からなる層状構造であよく知られるchevron、あれキンクだよね。これも強化に効くの？」

室温変形におけるキンク界面-溶質相互作用（PLC）効果：Mg合金

ユ条件とは、このプロジェクトを立ち上げるにあたり、LPSO相ること、はミクロ破壊を抑えるために重要な条件であり、③結晶

MFS新学術発足当時の班内・班間での勉強会にて、前LPSO新学において、Portevin-Le Chatelier（PLC）効果が室温にても明瞭にでの知見（経験）をもとに、キンク強化発現の条件を「仮説としの容易すべり系が層面に限定されていること、が軟質層、硬質術からの継続メンバーは新規参画メンバーからの質問攻めにあいまし

発現することがA03班によって見い出された。STEM観察、MDシて推測」したものであり、具体的には以下となります。①硬質層層の種類によらずキンク形成を誘導するキーポイントとなると考たが、当時は何一つ明確に答えることはできませんでした。まずは、取ミュレーションを通して、溶質原子との相互作用を含めたキンクダイと軟質層からなる層状構造であること。②層間距離はサブミク

えています。さらに追加条件として⑤キンク形成を均一微細に誘り組むべき課題の設定・共有からスタートしたことをよく覚えておりま

ナミクスが初めて明らかとなった。

ロン程度以下であること。③結晶の容易すべり系が層面に限定導する方策の付与も、重要であることが明らかとなりました。たす。A02班に属する本研究グループは、電子顕微鏡，大型量子線施設

高分子材料の新しい強化機構 - ナノモザイク化：HDPEが熱延伸にされていること。④キンク形成時において層間剥離を起こさなだし、②のサイズ効果、さらには軟質層と硬質層の厚さ比、体積を含めた最先端計測法を駆使した構造科学の観点から、キンクの形成

よって飛躍的に高強度化されることがA04班にて見い出された。SAX・いこと。この検証には「LPSO相以外」のできるだけ多くのミル比の影響の解明については未だ道半ばであり、さらなる実験的や強化を支配する「キンク素子」に相当するミクロ因子を見いだすこと

電子顕微鏡による実験、およびMDシミュレーションにより、ラメラ結

フィーユ材料の力学特性を理解することが重要ですが、研究開検討が必要です。また上記以外にも、高分解能電子顕微鏡観を第一に掲げて取り組んできました。無論、ただ計測解析を実施する

晶のナノモザイク化に起因する新しい強靭化モデルの提案に至った。

始当時、その対象はMAX相など数例に限られていました。そこ

察、マイクロ力学試験、高速度カメラによるその場観察の実施にことのみが目標ではなく、本研究班で得た新知見を、A03理論班を始

Mg合金のキンク解析に関しては、やれば何とかなるだろうと考え

で、我々はA04班の北海道大学・三浦誠司先生の提案に基付よる、キンク形成機構の解明、キンク形成が疲労変形、破壊挙動

めとする各計画班と横断的に共有し、領域研究の深化軸と展開軸をていた節はあります（予想外の室温PLCには驚きましたが）、一方

き、LPSO相のような結晶構造としてのナノスケールミルフィーユに与える寄与など、多くの興味深い知見が明らかとなりました。

効果的にブリッジングする役目を強く意識してきたつもりです。MFSの三大材料展開、言うは易しですが、実際はどうなるものかと…「わ材料だけでなく、マクロ組織としてミルフィーユ構造を示す「組

5年間の連携研究により、当初は思いもよらなかった多くの知新学術も終了となりますが、班内・班間での様々な方々との共同研究をからなくても歩いて行け、行けばわかるよ」の精神で、えいやと突き

織型ミクロンスケール」材料へと探索の幅を広げました。実際に見を得ることができ、大変刺激的な多くの経験ができました。改通して、まさに1+1>>2となる、ワクワクする新展開があったと心底実感

進んできました。金属屋の拙い質問にも、常に快く議論してくださっ

そのような材料にてキンク形成が本当に生じるのか、正直懐疑

めまして、5年間、本当にありがとうございました。

しております。以下、あくまで一部ですが代表的な結果を記します。

た高分子の皆様方には、平身低頭、心から感謝申し上げます。

的な面もありましたが、意を決して実験を行っ

MFS型希薄Mg-Zn-Y合金中の特異な溶質co-clusterの原子構てみると、以下の図に示すように、非常に多種

造・電子状態の解明：様々な最先端計測法が一同に会する（実に多様な合金系でキンク形成、さらにはこれに伴

贅沢な）大型共同研究から、極めて興味深い結果を得ることが出う材料強化、すなわちキンク強化が実証されま来た。同結果から、LPSO型構造の安定性にも電子状態が大きく寄した。

与していることが判明し、高強度合金設計の普遍的指針に対して不思議なことにこの組織的ミルフィーユ材料

皆様に厚く御礼申し上げます。

大きな糸口を得る成果となった。

において、軟質層は結晶対称性の低いマグネ

MFS型Mg合金中のキンク界面における（結晶性）回位の発見：格子シウム（Mg）のみならず、アルミニウム（Al）、が扇形形状をとる回位が形成されていることを見い出した。バルク結さらにはチタン（Ti）にも拡張でき、また硬質層晶内において見い出された初めての回位であり、キンク形成初期に界も、それ単体では塑性変形できないような脆い面剥離を防ぐ緩和構造としての役割を果たしていると考えられる。

金属間化合物であってもキンク形成が誘導さ

MFS-キンク界面の動的生成・自己組織化：MFS型Mg合金の熱間れるなど、極めて多種多様な組み合わせでミル

最後に、A02-2の代表者として、本計画研究にご参画いただいた

図 種々の「構造型」・「組織型」ミルフィーユ材料におけるキンク形成の実証-6-

押出し加工中、MFS成長とキンク界面形成が相互依存しながら発図 MFS 型 Mg 合金中のキンク界面における回位の発見-7-

A02-3

A02 キンク形成＆キンク強化メカニズム解明による領域の深化・展開

A03 ミルフィーユ構造のキンク理論構築

モデリングによるキンク形成・強化のメカニズム解明

異分野融合によるキンク形成・強化の理論構築

研究代表者

A03-1

君塚 肇

名古屋大学 教授2 0 2 0 年から現 職 。主な研究テーマは 材 料 物 性の予 測・設 計 のための 数 理モデリング。領 域 内では
A02-3に所属し、原子・分子レベルの微視的因子に研究代表者

君塚 肇（名古屋大学 教授／研究総括、キンク形成原子論解析）

研究分担者

板倉 充洋（日本原子力研究開発機構 研究主幹／キンク構造電子論解析）
只野 裕一（佐賀大学 教授／キンク強化マルチスケール解析）

研究協力者

眞山 剛（熊本大学 准教授／キンク形成結晶塑性解析）
山口 正剛（日本原子力研究開発機構 研究主幹／キンク構造電子論解析）
椎原 良典（豊田工業大学 准教授／局所応力電子論解析）

着目しながらキンク形成の素過程とその力学的要件の解明を進める。

研究代表者

藤居 俊之

東京工業大学 教授

研究代表者

藤居 俊之（東京工業大学 教授／キンク形成・強化理論の構築と研究統括）

研究分担者

中島 英治（九州大学 教授／キンク形成に係わる格子欠陥の実験的解析）
Svadlenka Karel（京都大学 准教授／数学によるキンク形成のモデリングと2013年から現職。主な研究テーマは、金属および合基本原理抽出）金の繰り返し変形挙動と転位組織の発達。領域内ではキンク理論構築の統括を担当。また、さまざまな分

稲邑 朋也（東京工業大学 教授／結晶物理学に基づくキンク形成・強化の運動学的モデル構築）
垂水 竜一（大阪大学 教授／微分幾何学に基づくキンク変形モデルの高精度化）

野から集まる研究者交流の推進役として、オールジャ
パン体制を支える。

研究協力者

長谷部 忠司（神戸大学 准教授／場の理論によるキンク形成・強化の結晶塑性解析）
光原 昌寿（九州大学 准教授／キンク変形に伴う格子欠陥分布の定量評価）
山﨑 重人（九州大学 准教授／キンク形成過程の精密ひずみ解析）

本計画研究は、先端の計 算力学モデリングに基付き、ミルとでキンク帯が形成する描像を突き止めました。さらに、高次勾LPSO型マグネシウム合金をはじめ、硬質層と軟質層からなる

フィーユ構造（MFS）特有の硬質・軟質層状構造の変形過程な配結晶塑性モデルを活用することでメゾスケールにおけるキンク

ミルフィーユ構造物質で、変形によってなぜキンクが形成される

らびにキンク形成・強化のメカニズムを明らかにすることを目的と強化の発現機構を検証しました。その結果、キンク強化の主機

か、また、キンク形成によってなぜ高強度化するかを理論的に解

新学術領域研究が個人研究と大きく異なる点は、ひとつの研しています。これまで、実験班から供与された知見を適宜活用し構には、結晶方位による強化、ひずみ勾配に起因する格子欠陥

明することが本計画研究の目的でした。研究がはじまって早い

究課題に対し、多様な専門性を持った研究者が多角的見地からながら金属系、セラミックス系、高分子系のMFSにおけるキンクによる強化、キンクが近接することで発現する強化が関わってい段階で、稲邑によるRank-1 接続の考えにより、Ridge型キンクが議論できるところにあります。長時間に亘って深い議論を重ねた形成の過程を微視的・巨視的にモデル化することで、キンク形成ることを見出しました。特にキンクの近接効果による強化は、従形成される際には、キンク界面で割れや重なりが生じない条件と上で大きな発見に至る瞬間は、まさに歓喜です。

の様態ならびにキンク形成から強化に至る因子の解明を進めて来の多結晶体における粒界強化とは異なるキンク特有の強化機

して、回位の生成が必須となることが示され、領域全体での共きました。

構であると考えられます。

通認識として、見通しの良い方向性を与えることができました。

微視的スケールを扱う電子・原子論モデリングでは、種々の材

新学術領域研究の醍醐味は、多面的なアプローチを持つ領

また、研究開始当初から、キンク形成と回位との関係性、特に回料系におけるキンク形成のメカニズムを原子レベルの塑性変形域メンバーが共通の目的意識のもとで真剣に連携することに位と転位との間を繋げる厳密な理論の体系化が要求されていま

素過程に注目しながら解明しました。MFSの基軸であるMg基

よって、未解明の現象の真の姿に迫れることだと考えます。コロした。その答えとして、垂水による微分幾何学を用いた解析か

LPSO構造については、大規模第一原理計算により硬質クラス

ナ禍の影響のため、対面でのコミュニケーションが妨げられたら、回位と転位の等価性が数学的に証明されました。この成果

タ配列層の形成過程を解明すると共に、キンク界面（刃状転位時期もありましたが、新たな交流と共同研究の立ち上げに恵まは、これまで材料学の立場で現象論的に用いていた回位の転位列）のせん断応力下における移動抵抗の描像を獲得することをれ、このプロジェクトに参画できたことを深く感謝しています。皆による表記が数学的にも正しいことを示すものです。これによ通じて微視的なキンク強化機構を検証しました。組織型（共晶様、ありがとうございました。

り、回位のフランクベクトルを微分幾何学から定量評価すること合金等）の金属系MFSにおいては、分子動が可能となり、キンク形成およびキンク強化を理論解析する上で力学計算の活用によって材料内部の微視的極めて重要な成果となりました。

な弾性座屈に起因するキンクと複数の塑性

本計画研究は、異分野融合を標榜しており、理論解析のみな

変形プロセスの重畳によるキンクが形成しらず、計画研究班内で独自の力学試験や組織観察等の実験に得ることを見出しました。加えて、MAX相も取り組んできました。中島と光原は、LPSO型マグネシウム合

セラミックスや高分子系（ブロック共重合体

金において、キンクの前駆組織の形成やRidge型キンクの三次元ラメラ）に対しても、微視的な塑性変形挙形態を精緻な電子線後方散乱回折法によって明らかにするとと動がキンク形成を引き起こす過程の詳細をもに、稲邑の理論解析から予測されたRidge型キンク形成に伴う明らかにしています。

回位の存在を実験により立証し、フランクベクトルの大きさを実

巨視的スケールを扱う結晶塑性モデリン

測することに成功しています。また、藤居はLPSO型マグネシウ

グでは、結晶塑性有限要素法を活用するこム合金の室温変形時にポルトヴァンルシャトリエ効果が発現すとで金属系MFSの弾塑性変形挙動をモデることを見出し、キンク形成後の加工硬化を伴った変形では、溶ル化し、キンク形成のメカニズムを明らかに

質原子の影響が強く表れる特異な変形が生じることを明らかにしました。これにより、軟質層と硬質層がせしました。この研究は、A02-2計画研究との連携研究に発展し、ん断変形と結晶回転をそれぞれ主に担うこ

LPSO型マグネシウム合金のキンク形成後の塑性変形、すなわち-8-キンク強化の本質を解明する上で、極めて重要な成果として位置
づけられます。

図 1 Rank-1 接続条件から導かれるさまざまなキンク形態とそれに対応する回位

図 2 試料をスライスさせながら電子線後方散乱回折法を適用した結果得られたキンクの三次元形態-9-A04-1

A04 構造制御＆キンク制御による領域の展開

A04 構造制御＆キンク制御による領域の展開

新規金属・高分子系ミルフィーユ構造の構造制御と物質創製

新規金属・高分子系ミルフィーユ構造のキンク制御と材料創製

研究代表者

A04-2

三浦 誠司
北海道大学 教授

研究代表者

三浦 誠司（北海道大学 教授／組織型金属基ミルフィーユ探索）

研究分担者

江村 聡（物質・材料研究機構 主幹研究員／組織型チタン合金ミルフィーユ探索）斎藤 拓（東京農工大学 教授／高分子系ミルフィーユ探索）
藪 浩（東北大学 ジュニア主任研究者［准教授］／高分子系ミルフィーユ組織制御法確立）

2013年から現職。専門は金属状態図、固溶体合金や金属間化合物の力学物性。特にさまざまな組織制
御による構造・物性制御を行っている。A04班では研究協力者

組織型ミルフィーユ構造の導入とキンク形成を通じて

徳永 辰也（九州工業大学 准教授／金属基ミルフィーユ組織制御法確立）
池田 賢一（北海道大学 准教授／セラミックス系ミルフィーユ組織制御）
早川 晃鏡（東京工業大学 教授／高分子系ミルフィーユ組織制御法確立）

力学特性への影響を解析した。

堀内 寿晃（北海道科学大学 教授／結晶型金属基ミルフィーユ探索）

金属・セラミックス・高分子のいわゆる三大材料に対してミル

1950年代に提案されたもののrevivalであることが事後に判るな

フィーユ構造を導入した新たな物質群を創成し、キンク強化の本

ど、金属学の蓄積が大変厚いことを実感もしました。

研究代表者

伊藤 浩志

研究代表者

山形大学 教授

2010年から現職。専門は高分子成形加工、高分子
構造・物性。特にさまざまな成形加工による構造・物
性制御を行っている。A04班では高分子系ミルフィー

伊藤 浩志（山形大学 教授／研究総括・高分子系物質の特殊成形加工と形態制御）

研究分担者

寺田 大将（千葉工業大学 准教授／塑性加工法による新規金属物質の形態制御）

研究協力者

瀧 健太郎（金沢大学 教授／高分子系物質の加工と形態制御）
兼子 佳久（大阪公立大学 教授／新規金属物質の形態制御）

ユ構造の導入とキンク形成を通じて力学特性への影響を解析した。

ミルフィーユ構造のキンク強化発現機構を新規金属・セラミック

小角X線散乱（SAXS）画像と引張試験における応力・ひずみ曲

ス・高分子系ミルフィーユ構造「物質」に対して、さまざまな塑性

線を示します。その結果、4点パターンが現れ、これは圧延により質に迫る実験的研究に展開することを目的としてさまざまな取り

LPSOやMAXのような、軟質層間の距離が短い結晶型物質

加工法によりキンク形成と強化を実現した新規ミルフィーユ構造

キンク構造が現れたということを示唆しています。この圧延サン組みを行いました。Mg基LPSO相やMAX相セラミックスのようと比べ、組織型物質は軟質層間が離れており、キンク様構造の（MFS）「材料」を創製することを目的として多様な取り組みを行い

プルは未圧延サンプルと比較し、２倍程度の高強度を示しまし

な、結晶構造がミルフィーユ構造である「結晶型」と、二相合金発生の基本である転位間相互作用に基付くキンク界面形成＝刃ました。

た。しかしながら、これまで検討してきた材料でのキンク帯とキンのラメラ構造による「組織型」の双方の探索と実現に関する、精状転位配列が一様に形成されるかについては疑問もありました

これまで実 績のあったMg 系合金以外 の新規 金 属系ミル

クサイズによる強化率の相関解析については未だ不明な点も多力的な研究を行いました。

が、実際にキンク様構造が出現しており、一般化に向けての蓄

フィーユ物質として、寺田グループは、Al合金に着目し研究を行く、今後は、この相関関係と結晶化や分子配向とキンクの関係も

Al-AgやAl-REにおける析出や共晶を用いた組織制御に基付積がなされてきたと確信しています。また、研究協力者・堀内のいました。これら積層材料では、8サイクル以上の繰り返し重ね明確にする必要があり、MFSのキンク強化理論を確立するため

く「組織型」ミルフィーユは三浦グループが実施しました。界面

Co-Nb金属間化合物でのキンク形成の実証は、新たなミルフィー

接合圧延（ARB）加工でキンク導入が確認され、層間がキンクに実験的アプローチを加速します。

形成条件の熱力学的理解には研究協力者・徳永の研究が大き

ユ構造を有する相の探索に光明を与えるものと思われます。

帯の導入に影響することを明らかとしました。さらに、研究協力

高分子分野においてキンク（折れ曲がり）は層界面、結晶と結者の兼子グループでは、Al-Agに対して析出時効処理と冷間圧晶の界面、微結晶間のタイ分子鎖変形による形態学的な観察が

延によりMFSが形成され、圧縮試験によってキンク帯形成が確行われてきましたが、キンク構造と力学物性の関係に関する報告

単相では破壊に至る低温でもキンク変形が導入されることを実認できました。Al-Ag時効析出材では、その硬さはキンク導入量は皆無でした。A04班班長（東京農工大・斎藤拓教授）から、こ証しました。本研究結果は研究協力者・池田によるMAXの組に対して変化していませんでした。

の研究課題の話をお聞きし、高分子系ミルフィーユ構造の作製

く寄与しました。また、結晶型であるMAX相をV固溶体と組み(a)合わせた「ハイブリッド型」ミルフィーユ組織を作製し、MAX

織制御（ポア導入）に基づくキンク導入とも密接な関係を持って高分子系において、伊藤グループにおいて、１）ブロックコポとキンク導入による力学挙動がどのように変化するかという大き実施されました。江村グループ（物質・材料研究機構）では、二リマーによるMFS作製とキンク形成、２）多層フィルムを用いたな課題に出会えました。本研究に取り組んだ５年間は、高分子

相チタン合金に加工・熱処理を施して組織型ミルフィーユを作製

MFSの形成とキンク形成、３）結晶性高分子の高圧プレスによ研究者として有意義な時間でした。筆者の能力と実力では、こし、キンク導入傾向を明らかにしました。

るキンク形成に関して取り組みました。１）では、ラメラ構造を有の課題解決は不十分であり小さな一歩でした。しかし、この学するスチレン・ブタジエン・スチレン（SBS）ブロックコポリマーに理の追及は、高分子材料科学の新たな大きな一歩であると感じレン）を熱延伸することによって硬質層（結晶層）が強固につな

対して一軸延伸によるキンク形成加工を行った結果、MFSが折ています。これらの関係を解明することで、新たな高分子材料強がったミルフィーユ構造を実現し、伸長しても硬質層が崩れず、れ曲がるキンク構造が確認されました。また、研究協力者の瀧グ

化原理を展開することが可能であると確信をしています。

高強度化に繋がることを明らかにしました。藪グループ（東北ループではSBSブロックコポリマーにおいてせん断変形を負荷

大）はブロックコポリマーを基礎とした高分子系ミルフィーユ作

し、キンク形成とその形成によって力学特性が変化することを明製に取り組み、SBSトリブロック共重合体によるミルフィーユ構

らかにしました。２）では、ポリスチレン（PS）/スチレン・エチレン

造など、多彩な構造に結実させました。

/ブチレン・スチレン（SEBS）系やPS/ポリブチレンテレフタレート

斎藤グループ（東京農工大）は高分子結晶（高密度ポリエチ(b)

金属・セラミックス系ではキンク変形実現のために、すべり変（PBT）系の多層フィルムでは３２０層を有するMFSを作製しま

形を強く意識した、特定の結晶学的対応を有するラメラ構造をした。この多層フィルムに圧延加工を施すことで、キンク形成が実現する、という強いルールに従った組織制御を模索しました。

確認され、さらに結晶転移が生じることが分かりました。

このような観点は過去にはおそらく例がないものと思われます。

図１(a) 上下方向に圧縮変形を与えた Ti-12Mo 合金、50% 圧縮 @300℃の SEM 組織（縦断面）と EBSD 逆極点図 (b) 熱延伸した高密度ポリエチレンの応力 - ひずみ曲線。

Al合金などで実現される当該組織の形成過程の中にはすでに

３）では、結晶性ポリマーであるポリプロピレン（PP）についてプレス圧延を行いました。その結果、圧延回数を増やすことに

図１ ポリプロピレン（PP）フィルムの圧延によるキンク形成と力学特性変化a）PP 圧延サンプルの TEM および SAXS 像 b）一軸引張による応力―ひずみ曲線（異なる圧延
荷重での変化）c）結晶構造の変化のイメージ（ラメラの折れ曲がり）

より最大強度が大きくなることが分かりました。図１には、PPの- 10 -- 11 -

今回のファシリテーター

ミルフィーユ・キンク、来し方行く末

領域代表、A02-2 研究代表者

異分野融合は達成されたのか？

阿部 英司
東京大学 教授

阿部：以前の新学術領域研究「シンクロ型LPSO構造※4の材料科学」ではマグネシウム合金に特化したテーマでプロジェクトを新学術領域研究「ミルフィーユ構造の材料科学」の研究期間終了にあたり、三大材料（金属、高分子、セラミックス）それぞれの研究者にお集まり頂き、領域代表の阿部先生と共に、何が分かったのか、苦労した点、
今後の展望などについてざっく

立ち上げて、その成果としてキンクが割れないでちゃんと入るこ

ばらんに語り合って頂きました。

とが確認されました。それで今回はマグネシウムを成功例として深化軸に捉えて、高分子、セラミックスなどに展開してきました。
私も今回のプロジェクトで初めて高分子やセラミックスの研究者いう結果が出てきた。我々も同じような結果が出てきたので、キ

三大材料とミルフィーユ・キンク

ンクでは強くならないと確信することができました。ブロック共た時に、従来のマグネシウムにない領域を示すことができていると深く関わったのですが、そういった意味での異分野融合みた

阿部：まず戸木田先生に高分子についてお伺いします。高分子を重合体のラメラ構造の次に液晶高分子のスメクチック層構造 でと思います。本当に特異ですので、マグネシウムが持っているポ

いなところで、ご発言頂けますか。

変形させた時のキンク構造は知られていたけど、キンク構造を持も実験しました。こちらの方はより明確で、キンクを形成すると、テンシャルを引き上げてくれるし、固定概念を覆してくれるという

池田：私も戸木田先生もA04班に所属していて、そこは高分子、つ材料の力学物性を測ろうということはなかったのですね。

破断応力は小さいけど，粘り強いのですよ。ものすごく伸びる。

ことからも、非常に大事なことだと思います。

金属、セラミックスといろんな材料を扱っている人が集まっている

戸木田：ポリエチレンやブロック共重合体についてキンク構造 を

阿部：金属の研究者も当初はキンクを強化因子として注目した

阿部：ありがとうございます。次にセラミックスですが、そもそので、初期の勉強会などではまず言葉が通じるようにするところ

※2

※1

※3

持つ材料の力学物性をみようということは、私が知る限りなかっのですが、今になってくると破壊を抑えて変形をもたらす塑性子

もキンクは1990年代の後半にMAX相 と呼ばれる一連のセラからはじまりました。金属の先生方の言葉と、高分子の先生方のたですね。高分子材料では力学物性を強化するのであれば、分でもあるんですよね。金属材料に移りますが、マグネシウム研究ミックスでキンク変形が起こることがわかり、当時は強度を上げ

言葉をいかに通じさせるかというところが重要だと思いましたし、子鎖を伸ばせば良いと考えます。ラメラ構造（高次構造）の変形の第一人者である染川先生に、まだ分かっていないキンクで遊るというよりは、室温塑性に影響を与えることが注目されていま

そこが勉強できて良かったと思っています。

によって材料強化ができることを見出せたのは、高分子科学でんでみてください、ということで計画研究の代表をお願いしましした。一方で、キンクが強度特性にどのような影響を与えている

戸木田：ミルフィーユ材料科学の話を学部一年生にしたんですは画期的なことではないかと思っています。

た。いろいろ試して頂いたのですが、実感はどうですか。

のかを示したのは多分池田先生が初めてだと思います。

よ。そうしたら、金属材料の成果を受けて高分子科学研究に展

阿部：（拍手）染川：一言で言うと本当に扱いにくいです。マグネシウムは加工

池田：キンク強化がセラミックス、MAX相でも生じるのかを検開することにかなりの学生が興味を示しました。私の所属する

戸木田：ミルフィーユのお話を伺って、私の研究室では液晶高分しづらいと言われていますが、200℃～300℃程度まで温度を上証するためにはキンクが入るような試料をつくらなくてはいけな

物質理工学院の1年生は、金属材料分野に進む学生もいれば、子を使って高分子材料のモノドメイン試料をつくっていますか

げれば十分加工できます。ですが、キンクが入る材料は硬くなりかったのですが、NIMSグループの協力も得て、強磁場を用いる

高分子科学に進む学生もいます。ミルフィーユ材料科学の話にら、これを使えばいいんじゃないかと考えて公募研究に応募しまますので、塑性加工をしようとするとすごく温度を上げる必要がことで配向試料を作製することができたのは大きかったと思い興味を持った学生を見ていると、材料教育の基礎課程を考え直した。キンクについて2019年のMRSで報告をしたところ、阿部あります。だから従来のマグネシウム合金と比べると扱いにくいます。それで、そこにキンクが入るかどうかを確認したところ、うさなくちゃいけないのかなと思います。我々大学に携わる人間と先生がこれを引っ張れとおっしゃったんです。実験したところ、ですが、逆に言うと、それだけ高温でも高強度な材料ですから、

まく入りましたので、今度は強化に寄与するのかというのを検証

キンクでは強くならないという結果が出てきた。学生にも「キンク今まで実現できていないところを補完できる材料だという見方したのがここ1～2年くらいでした。MAX相のキンクでも降伏応じゃ強くならないんだよ。」と言って実験を進めていました。そんはできますね。

力が上がるのではないかと思っていたのですが、キンクと共に層な時期に、斎藤先生（A04班班長）と阿部先生のご研究で、ポリ阿部：不均一変形みたいなのが大変だというのが、根っこのど間はく離が発生するので上がりませんでした。ただ、よく解析しエチレンで熱延伸させて、ラメラが途切れた状態だと強くなるとこかにありますかね。

てみると、降伏後の加工硬化挙動が異なるということが確認で

染川：ありますね。そこは良いところでもあり、悪いところでもあきました。層間はく離の量を変えた試料では、降伏応力はその量ります。マグネシウムの不均一変形や強度を図面上にプロットしに依存しますが、加工硬化指数はキンクが導入されると増加する、ということを今回のプロジェクトで明らかにできてよかったと思っています。

A04 公募研究代表者

戸木田 雅利

東京工業大学 准教授- 12 -

2021年から現職。主な研究テーマは、高分子液晶、高分子
構造制御、単一ドメイン試料を用いた高分子物性解析。領
域内ではA04班に所属し、伸長変形した試料の放射光X線
散乱/応力同時測定で、高分子ラメラ構造へのキンク導入、
力学物性と構造変形の相関の解明を目指す。

- 13 -

Special Issue

しては、研究を教育に結び付けていけたらいいのかなと思って

染川：まず、セラミックスに関してですが、セラミックス＝脆いとい染川：総括班の予算で全員にZoomのアカウントを配布して頂きに緻密体の中にキンクが入るということを考えたのですが、結局います。

うイメージがありましたが、キンクによって塑性変形能が付与さましたよね、あれはすごく助かりました。画面に結果を映し出し達成できませんでした。ですが、そこは球状粒子だったからかな

阿部：新学術領域は基本的には学理構築なんですよ。学問を思れることは勉強になりました。また、高分子のプロセスがマグネながら、すぐにみんなで話し合うことができる。会えないけど、と考えています。板状の高分子を使うことでポアの形状を制御しい切りやって良いところが新学術領域の良いところです。今回金シウムとほとんど一緒であることも驚きました。伊藤先生の研究

ちょっとした情報交換がすぐにできる。情報共有の速さに関してて、そうするといろんな特性が上がりますよ、という研究をNIMS

属とセラミックスと高分子の三大材料に展開するぞということを室を見学させて頂き、使っているプロセス装置が全部一緒でしは非常に助かりました。一方で、淡路島の次の対面研究会がなのグループがされているので、こちらでも使えるといいなと考え大々的に言えたのは、他でやっていなかったからなんですよね。

た。違うところは加工温度だけ。

かったというのは残念でした。

ています。

この新学術から三大材料をキーワードと捉える方々が多くなっ

阿部：私が実感したのは、キンクの話に回位 論を入れようとす

池田：対面だと隙間の時間で話が進みますよね。

阿部：このプロジェクトでいちばん大事なのは、やはりモノなんでてきていると思います。金属と高分子で、どこか共通点が必ず出※6

ると、古い教科書などでは必ず回位が入るとデラミネーション

阿部：オンラインの弱点は、ではこのセッション終了します、で本すよね。シミュレーションだけで全部やろうというのではなくて、必てくるという雰囲気が高まってきているので、次のプロジェクトでが起こります、デラミネーションこそが回位なんですよ、という書

当に終わっちゃうところですよね。対面だと、セッション終了後ずモノありきで、そこからコトを深めるという。だから材料創製はは当たり前のように各研究計画班に、それぞれの材料の専門家

き方をしていて、それを地でいっているのがセラミックスなんでに自発的にあちこちで議論のクラスタができて、そこで話ができ必須ですが、三大材料に跨る普遍的な力学則へのチャレンジはがいて良いと思うんですよ。

すね。MAX相とLPSOを比べていくと、挙動が明らかに対をなる。これは対面ならではですよね。でも確かにオンラインのおか

続けていきたいですね。。本日はどうもありがとうございました。

染川：戸木田先生のお話と被りますが、ネーミングって凄く大事していて、MAX相は予測通りミクロな空隙ができてしまって、げで情報共有は速くなりました。こんな面白い結果が出たのでとで、研究業務員さんに仕事をお願いする際に、「これは、ミルLPSOではそれが生じない。比べるとよりはっきりしますよね。

りあえず皆さん、みたいに。

フィーユ案件です」と言うと、何をしなければいけないのかすぐ

池田：三大材料としたおかげで、新しい知見が出てきたなという

染川：場所を選ばないし、学生さんも自由に会議に参加できる。

に理解してくれます。硬い相と軟らかい相からなる複合材の圧縮気がします。

試験を依頼したとします。複合材料の話をしてもまったく理解してもらえないのに、「ミルフィーユの試験をお願いします。」と言※5

次は何を目指すのか

コロナ禍にも負けず

阿部：最後に、次はこういうことをやったら面白いんじゃないかと

うと、ケーキをイメージしてやるべき内容を理解してくれるし、結阿部：さて、プロジェクトがはじまって、淡路島での研究会（令和いうことがありますか。以前のプロジェクトではLPSOに特化し果にも興味を持ってくれる。それで、業務員さんにミルフィーユを

元年度夏季研究会［淡路夢舞台国際会議場］）がすごく盛り上て、その成果としてキンクの面白さが浮かび上がってきて、今回の差し入れしてあげると喜ぶっていう（笑）。

がったその年度末ですよ、コロナが来たのが。結局、2年たってプロジェクトでは高分子、セラミックスまで発展しました。じゃあ

阿部：オチが付くわけですね（笑）。戸木田先生のお話と根っこ

今年3月ようやく報告会が再開できました。ハイブリッド会議と次となった時に、ただ三大材料を集めただけだと何も面白くなくは同じですね。大学1年生とか、専門はこれからっていう方々にしましたが、皆さんオンラインに慣れているから、会場とオンライて、ここで見つかった物理か何か、新しい現象を発展させるとい説明する時に役立つ。三大材料という点ではどうですか。

ンがほぼストレスなく、質疑応答などもスムーズにできていまし

うことにしていかないとダメなんですよね。

たね。それから、ずっと先送りしていた国際会議がようやく12月

戸木田：難しいですよね。高分子ですと、コンポジット材料に展に再開となります（LPSO/MFS2022［品川プリンスホテル］）。

開するというのはありかなと思っています。ミルフィーユ構造をコ

そのあたりいかがでしたか、コロナという時期について。

ンポジット材料でつくる。板状のフィラーを使ったポリマーコン

池田：第二期の公募の辺りにモロに被ってしまい、学生さんの活

ポジット材料はどうだろうかと考えて、今つくりつつあります。

動などにも制限がかかってしまって、なかなか研究が進みづらい

池田：第一期の公募研究の最後に少し行っていたのですが、セと言いながらも、かえって集中して考える時間が多く取れたのか

ラミックスの粉体の中にPMMA※7の球状粒子を入れて、焼結す

なと思います。ディスカッションの時間は逆に増えたのかなと思る時に焼き飛ばしてできたポアにキンクがぐっと入って、最終的

いますし、当時の学生さんにもしっかり頑張ってやってもらったので、今となってはよかったかなと思っています。ただ、思うように手が動かせないというもどかしさはどうしてもありましたね。

A01-2 研究代表者

染川 英俊

物質・材料研究機構
グループリーダー

2016年から現職。主な研究テーマは、非鉄金属材料の組織制
御と力学特性。領域内ではA01班に所属し、多様な塑性加工法を駆使し、①Mg系LPSO材へのキンク導入と、②キンク形態と構造制御を担当し、キンク強化発現に効果的な組織様相の提案
を目指す。

◆用語解説
A04-1 研究協力者
A04 公募研究代表者

池田 賢一

北海道大学 准教授

2014年から現職。主な研究テーマは、結晶性材料の力学特性と微細組織の関係ならびに金属材料の組織形成過程の解明。
領域内ではA04班に所属し、MAX相セラミックス配向焼結体を用いた力学特性の方位依存性とキンク変形の寄与を明らかにすることを目指すとともにキンク強化（強靱化）したセラミックスの創製にチャレンジしている。

＊1 ブロック共重合体
2種類以上の高分子鎖から成る重合体で，同種の高分子鎖が並列して並ぶ反応を通じて、同種の高分子から板状のラメラ組織が形成され、これをミルフィーユ構造の新たな発現形
式と捉えている。それぞれの高分子の物性を大きく変え、また長さを調節することで、ミルフィーユ構造の硬軟二層の物性および層厚さをコントロールすることが可能となる。
＊2 スメクチック層構造
液晶材料が形成する層状構造のひとつであり、液晶を構成する棒状分子の長軸が並行に配列した層を形成する。層に対して並行方向には流動性を持つが、垂直方向には流動性を持たないため粘性が大きく、光学的異方性を示す。
＊3 MAX相
M n+1AX nの化学式を持つ三元化合物（n=1〜3）の総称で、Mは遷移金属元素、AはAグルー
プ元素、XはCまたはNとなる。電気伝導性等の金属的性質と耐酸化性等のセラミックス的性質を併せ持つユニークな物質として注目されている。

- 14 -＊4 シンクロ型LPSO構造
Mg-Zn-Y合金などで発見された長周期積層規則構造(Long Period Stacking/Order)の総称。Mgの2H積層に対して溶質元素濃化を伴う積層欠陥が周期的に導入された構造であり、積層秩序と化学秩序が同期していることからシンクロ型と命名された。
＊5 回位
一般には、連続体中の局部的な回転によってもたらされる欠陥構造を意味する。ここでは転位などと比肩する、結晶性固体中に存在しうる欠陥構造として考えており、ミルフィーユ
構造に導入されるキンクの特徴的構造として、キンクの力学的安定性の根幹であると共に、強化機構の鍵として取り扱っている。
＊6 デラミネーション（眉間はく離）
MAX相セラミックスやグラファイト、雲母などの層状物質の場合、層間の結合力が 弱いことから、層の法線方向に垂直に力が加わると、層間での割れ（剥離）が生じる。MAX相セ
ラミックスのキンク変形では、デラミネーションが伴うことが報告されており、その抑制や利用によりキンク強化へ繋げることを目指した研究が行われている。
＊7 PMMA
ポリメチルメタクリレート。メタクリル酸メチルを重合してできるアクリル樹脂のひとつであり、透明性が高いために有機ガラスとして用いられている。

国際会議“LPSO/MFS2022”
2022年12月11日から12月14日の4日間にわたって、東京 品川プリンス
ホテルにおいてThe 5th International Symposium on Long Period
Stacking/Order Structure and Mille-feuille Structure（LPSO/
MFS2022）が開催された。本国際会議は2012年の札幌開催より通算5回目の開催（2014年：熊本、2016年：京都、2018年：熊本、2020
年：中止）であり、LPSO型マグネシウム合金を中心とするミルフィー
ユ構造（MFS）材料に関する国際的な交流の場として発展している。本開催では海外の著名な研究者9名の招聘を含む口頭発表44
件（Keynote 6件、Invite 16件）、ポスター発表 37件を通じて、金属・セラミックス・高分子材料といった多岐に渡るMFS材料に関する議論が展開された。紙面の制約から抜粋での紹介となるが、近年の
LPSO/MFS型Mg合金の深化（Abe, Kawamura）、MFS材料に特
徴的な変形機構の解明（Barsoum, Romanov）、変形機構に基付く
組織形成過程の解明（Li, Agnew）など、MFS材料の幅広い展開を裏付ける講演が注目を集めていた。参加諸氏および円滑な開催・運営に尽力頂いた事務局各位に深く感謝を申し上げます。

編集後記
スリリングな知的冒険がひとつの区切りを迎えよ

思う次第です。編集長という肩書きを頂きながら、うとしています。ここで切磋琢磨し、また異なる研種々の理由で後半はほぼ離脱状態となり、江村先究分野を横断し繋いでいく特色ある協同作業を通生をはじめとする編集委員の皆様、およびスタジオ

じて、研究者・教育者として大きく発展したことをエフの方々に御迷惑御負担をおかけしたことをお実感されている参加者も多いことでしょう。9回の詫びするところですが、本新学術で得られたそれ

ニュースレター、および時々刻々改訂してきたホーら研究を貫く「理」をさらに深く追求頂く上で、本ムページは、ミルフィーユ研究の動向を共有し、まニュースレターを重要な情報ソースのひとつとしてたその魅力を広くお伝えすることに寄与できたと

今後もご活用頂ければと願うところです。

編集長／

情報発信・知財部会長
三浦 誠司（北海道大学）

編集委員／

江村 聡 （NIMS）
小川 由希子（NIMS）
藪 浩 （東北大学）
安藤 大輔（東北大学）
瀧 健太郎（金沢大学）
光原 昌寿（九州大学）
江草 大佑（東京大学）

三浦 誠司
北海道大学 教授

プロデューサー／ 礒部 志保（STUDIO F）
クリエイティブ・ディレクター／ 森 葉子（STUDIO F）
デザイナー／
伊藤 秀司
取材・制作／STUDIO F
発行／
編集発行／

A04-1 研究代表者
情報発信・知財部会長

2023年2月
MFS事務局

MFS事務局：九州大学大学院総合理工学府内 中島・光原研究室
MFS@ mms.kyushu-u.ac.jp 092 - 583 -7619