1Vol. 61

紹介

MTERE2 61（6）319 〜 388（2022）

No.6
2022

2022 年度役員・各支部

・ 水素による構造用合金の高強度・高延性化
・ 常温におけるダイヤモンドと異種材料の直接接合
材料
教育

連載：金属鋳造と砂型：1．その歴史と最近の進展

実学講座

金属材料実験の手引き 1．組織観察1 6 透過型電子顕微鏡の構造と仕組み

・ 科学館めぐりhttps: //jim.or.jp/

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

日本金属学会会報 2022年6月1日発行（毎月1回1日発行）Vol.61 No.6 ISSN 1340-2625

トヨタ産業技術記念館（名古屋市）その二https://www.jim.or.jp/journal/m/2022
Vol.61
No.6

紹介

2022年度役員……………………………………319
2022年度代表理事，監事，代議員……………320
2022年度任意の合議機関の委員長，副委員長……………………………………………………322

2022年度他団体との任意の合議機関の委員長，副委員長 …………………………………………322
2022年度支部長，支部事務所…………………323

水素を利用した高強度・高延性構造用合金の創製およびこれに関わる新知見

最近の研究小川祐平……………………………………………………………………………………………………325
水素固溶によって強度と延性の双方が向上するオーステナイト合金の実例と，その発現メカニズムを紹介．金属にとって脆化元素と認識されてきた水素を有効添加元素へ!!

常温におけるダイヤモンドと異種材料の直接接合
梁

剣波

大野

裕

重川直輝…………………………………………………………………………334

常温におけるダイヤモンドと Si，GaN，Al，Cu の直接接合，接合界面耐熱性，熱処理による界面ナノ構造に及ぼす影響，接合界面の応用等について紹介．

金属鋳造と砂型1. その歴史と最近の進展

材料教育

永瀬丈嗣

柏井茂雄

兼吉高宏

淺野和典

北村一浩………………………………………………340

金属材料実験の手引き
1. 組織観察 16 透過型電子顕微鏡の構造と仕組み

実学講座

山本剛久

小平亜侑……………346

スポットライト愛媛県西条市市之川産輝安鉱(Sb2S3)の巨大化の要因について水熱合成実験から迫る 八木田陽香 佐々木飛和 桑村 翔 細川唯笑 橋圭吾 藤田実優 寺川駿希 ………354

科学館めぐりトヨタ産業技術記念館(名古屋市)その二本会記事

会告 ………………………………………………359

2021年度事業報告………………………………376

2022年度オンライン教育講座開催……………364

2021年度決算……………………………………376

掲示板 ……………………………………………371

2022年度事業計画書……………………………381

会誌・欧文誌 6 号目次 …………………………374

2022年度収支予算書……………………………381

次号予告 …………………………………………375

行事カレンダー …………………………………385

山本剛久…………………………………………356

新入会員 …………………………………………375 「JIMM」への略称変更のお知らせ …………387
今月の表紙写真

水素固溶に伴う安定オーステナイト系ステンレス鋼中の変形組織の変化．水素が変形双晶の発生を促進することによって双晶密度が増加し，加工硬化能と均一伸びが向上する（引張方向写真中上下方向）．
（小川祐平著 329頁 図 5 より改変）

表紙デザインビーコン コミュニケーションズ株式会社 グラフィックスタジオ
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）
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/
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紹介 (2022年度)
公益社団法人日本金属学会2022年度役員(会長，副会長，理事，監事)
会

長

中野

貴由

副会長

三浦

大阪大学教授

理

副会長

吉永

誠司

北海道大学教授(50音順)

副会長

直樹

吉見

株 フェロー
日本製鉄

享祐

東北大学教授事

阿部英司

東京大学教授

後藤

光宏

株
住友電気工業研究開発副本部長

船川義正

株JFE テクノリサーチ
経営企画部長(参与)榎学

東京大学教授小林千悟

愛媛大学教授御手洗容子

東京大学教授

大村

孝仁

梨

渡邊

山村

英明

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan喜臣

株 神戸製鋼所所長


弘毅

田中

日本原子力研究開発機構
先端基礎研究センター
センター長

將己

九州大学教授加藤秀実

東北大学教授戸義一

豊橋技術科学大学教授

河村

能人

熊本大学
センター長・教授

成島尚之

東北大学教授千尋

金沢大学教授専務理事

日本金属学会
事務局長

岡崎

物質・材料研究機構
副拠点長

監

須齋

京太

株
古河電気工業
理事

事

正橋

直哉

東北大学教授公益社団法人日本金属学会 年度代表理事，監事，代議員 (50音順，敬称略)
会長(代表理事)
中 野 貴 由副会長
三 浦 誠 司吉 永 直 樹吉 見 享 祐大阪大学大学院工学研究科教授

北海道大学大学院工学研究院
株
日本製鉄

教授

フェロー

東北大学大学院工学研究科

教授

理
阿
榎
大
岡
加
河
後
小


部

英

村
崎
藤
村
藤
林
梨

孝
喜
秀
能
光
千
弘

司
学
仁
臣
実
人
宏
悟
毅

田

中

將

己

九州大学大学院工学研究院

専務理事
山 村 英

明

日本金属学会事務局長

東京大学大学院工学系研究科教授

東京大学大学院工学系研究科

教授

物質・材料研究機構構造材料研究拠点
株 神戸製鋼所技術開発本部


東北大学金属材料研究所

事

副拠点長

所長
教授

熊本大学先進マグネシウム国際研究センター センター長・教授
株 研究開発副本部長
住友電気工業

愛媛大学大学院理工学研究科

教授

日本原子力研究開発機構先端基礎研究センター

(20名)

戸 
中 野
成 島
船 川
三 浦
御手洗
吉 永
吉 見
渡 邊

義
貴
尚
義
誠
容
直
享
千

一
由
之
正
司
子
樹
祐
尋

豊橋技術科学大学大学院工学研究科
大阪大学大学院工学研究科教授

東北大学大学院工学研究科

教授

教授

株 経営企画部長(参与)JFE テクノリサーチ
北海道大学大学院工学研究院 教授

東京大学大学院新領域創成科学研究科
株
日本製鉄

教授

フェロー

東北大学大学院工学研究科
金沢大学理工研究域

教授

教授

センター長
教授

理事の任期2021年定時社員総会当日(4 月23日)から2023年 4 月予定の定時社員総会の終結のときまで

監
須
正

齋
橋

京
直

事

(2 名)

株 理事
太 古河電気工業
哉 東北大学金属材料研究所 教授

監事の任期 2021年定時社員総会当日(4 月23日)から2023年 4 月予定の定時社員総会の終結のときまで
2022年定時社員総会当日(4 月22日)から2023年 4 月予定の定時社員総会の終結のときまで

代 議 員
北海道地区
大 野 宗
橋 本 直

一
幸

東北地区
加 藤 秀
今 野 一
齋 藤 嘉
柴 田 悦
鈴 木

実
弥
一
郎
茂

関東地区
阿 部 英
糸 井 貴
伊 藤 公
岩 本 知
梅 澤
榎
大 村 孝
長 田 俊
梶 谷 敏
苅 谷 義
北 薗 幸
木 村 好

司
臣
久
広
修
学
仁
郎
之
治
一
里



(91名)

(3 名)
北海道大学大学院工学研究院教授

北海道大学大学院工学研究院

教授

三

浦

誠

司

北海道大学大学院工学研究院

高
成
福
吉

村
島
山
見

仁
之
之
祐

東北大学大学院工学研究科

教授

尚
博
享

東北大学大学院工学研究科

教授

葛
桑
小
重
染
高
土
出
中
仲
野
秦

巻
原
林
里
川
井
屋
村
尾
道
田

教授

(9 名)
東北大学金属材料研究所教授

仙台高等専門学校総合工学科教授

秋田大学大学院理工学研究科教授

東北大学多元物質科学研究所教授

東北大学多元物質科学研究所
東北大学大学院工学研究科教授
教授

東北大学マイクロシステム融合研究開発センター 教授(36名)
東京大学大学院工学系研究科

教授

千葉大学大学院融合理工学府教授

早稲田大学理工学術院基幹理工学部
茨城大学大学院理工学研究科教授

教授

横浜国立大学大学院工学研究院
東京大学大学院工学系研究科

教授
教授

物質・材料研究機構構造材料研究拠点

副拠点長

物質・材料研究機構構造材料研究拠点 主幹研究員
株 技術開発本部
日本製鉄

芝浦工業大学工学部部長

教授

東京都立大学システムデザイン学部
東京工業大学物質理工学院

教授

教授

徹
孝 介
能 直
元 一
英 俊
健 一
由美子
雅 彦
航
治 郎
和 彦
昌 平

東海大学工学部教授

株 グローバル技術革新センター グループ長
日立金属

東京工業大学科学技術創成研究院
株 鉄鋼研究所
日本製鉄

教授

部長

物質・材料研究機構構造材料研究拠点 グループリーダー
上智大学理工学部教授

株 エネルギーシステム技術開発センター エキスパート
東芝エネルギーシステム

物質・材料研究機構統合型材料開発・情報基盤部門 部門長
横浜国立大学大学院工学研究院教授

株 スチール研究所 マテリアルズインテグレーション研究部長
JFE スチール
芝浦工業大学工学部 教授
株 機能部材事業本部
日立金属

部長

紹

介

久
平
平
藤
船
宝

森
田
田
居
川
野

紀
秋
俊
義
和

之
彦
茂
之
正
博

東海地区
植 田 茂
宇佐美 初
岡 本
君 塚
嶋
睦

紀
彦
力
肇
宏

上智大学理工学部教授

早稲田大学理工学術院教授

株 技術研究所
日本冶金工業所長

東京工業大学物質理工学院教授

株 経営企画部長(参与)JFE テクノリサーチ
物質・材料研究機構 理事長

御手洗
本 保
森 田
遊 佐
横 田
吉 田

容 子
元次郎
一 樹
覚
毅
英 弘

東京大学大学院新領域創成科学研究科

戸
西
日
細
前


川
原
川
田

義 一
友 章
岳 彦
裕 之
千芳利

豊橋技術科学大学大学院工学研究科

羽
渡

木
邊

秀
千

樹
尋

ナカテックグループ技術開発研究所
金沢大学大学院自然科学研究科

教授

鳥
中
平
安
安
山
山
山

塚
野
藤
田
田
o
本
本

史
貴
哲
秀
弘

兵庫県立大学大学院工学研究科

教授

正
隆

郎
由
司
幸
行
強
敏
一

株 総合研究所
三菱重工業

主席研究員

陳
濱
松

中
純
洋

春
一
明

鳥取大学大学院工学研究科

教授

田
本

田
波

中
多

將

己
聰

九州大学大学院工学研究院

吉

永

直

樹

株
日本製鉄

千葉工業大学工学部教授

教授

東京大学大学院工学系研究科
株 IHI 技術基盤センター


教授

主幹

株 薄板セクター部 主任部員
JFE スチール
東京大学大学院工学系研究科 教授(10名)
株 技術開発研究所
大同特殊鋼

名城大学理工学部

副所長

教授

株 名古屋技術研究部
日本製鉄

部長

名古屋大学大学院工学研究科教授

岐阜大学工学部

北陸信越地区大 鳥 範 和喜 多 和 彦
榊
和 彦

(5 名)

関西地区
淺 野 和 典飴 山
惠川 o 健 史河 野 佳 織岸 田 恭 輔
小 泉 雄一郎
佐 野 恭 司瀧 川 順 庸竹 中 俊 英(17名)

中国四国地区赤 井
誠
市 川 貴 之小 林 千 悟

(6 名)

九州地区
金 子 賢 治河 村 能 人高 須 登実男(5 名)

本部枠代議員岡 崎 喜 臣後 藤 光 宏(3 名)

新潟大学理学部教授

教授

株 テクノロジーイノベーションセンター 執行役員
YKK
信州大学学術研究院(工学系) 教授

近畿大学理工学部教授

立命館大学理工学部

教授

株 島津製作所試験機ビジネスユニット ビジネスユニット長
株 技術開発本部
日本製鉄

フェロー

京都大学大学院工学研究科准教授

大阪大学大学院工学研究科教授

株 研究開発部
福田金属箔粉工業

部長

大阪公立大学大学院工学研究科

教授

関西大学化学生命工学部

株 冶金研究所
日立金属

主管研究員

愛媛大学大学院理工学研究科

教授

教授

教授

熊本大学先進マグネシウム国際研究センター センター長・教授
九州工業大学工学部教授

産業技術総合研究所磁性粉末冶金研究センター 研究チーム長
株 モビリティ材料技術部 プロフェッショナルパートナー
トヨタ自動車

大阪大学大学院工学研究科所長

教授

京都大学大学院エネルギー科学研究科
京都大学大学院工学研究科
大阪大学大学院工学研究科
株 技術開発本部
日本製鉄
株
山陽特殊製鋼

教授

教授
教授
部長

事業部長

株
日鉄ステンレス

研究センター部長

香川大学創造工学部教授

教授

九州大学大学院総合理工学研究院

教授

教授

株 神戸製鋼所技術開発本部
株
住友電気工業

名古屋工業大学大学院工学研究科教授

広島大学大学院先進理工系科学研究科

九州大学大学院工学研究院

教授

株 取締役
近江鉱業

所長

フェロー

研究開発副本部長

代議員の任期2021年定時社員総会当日(4 月23日)から2023年 4 月予定の定時社員総会の終結のときまで

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan任意の合議機関の委員長，副委員長(年度)
は理事以外．
委
.

員

会

委 員 長

副委員長

業

務

概

要

刊行事業に係る委員会


会報編集委員会

竹田


会誌編集委員会

佐

藤

英

一

―

会誌の刊行に関する業務全般



欧文誌編集委員会

堀

田

善

治

―

欧文誌の刊行に関する業務全般



学術図書類刊行委員会

田

中

將

己

―

学術図書類の刊行に関する業務全般

.

修田

中

秀

明会報の刊行に関する業務全般

講演会・講習会事業に係る委員会


講演大会委員会

御手洗

容

子

戸



義

一

講演大会の実施に関する業務全般



講演大会企画委員会

御手洗

容

子

戸



義

一

講演大会の企画に関する業務全般



本多記念講演委員会

御手洗

容

子

戸



義

一

本多記念講演に関する業務全般

セミナー・シンポジウム委員会

大

村

孝

仁

小

泉

雄一郎セミナーおよびシンポジウムならびに講習会に関する業
務全般

.

調査・研究事業に係る委員会



企画委員会

中

野

貴

由

三

浦

誠

司




セルフガバナンス委員会

中

野

貴

由

山

村

英

明




長期展望委員会



梨

弘

毅




調査・研究委員会

成

島

尚

之

三

浦

誠

司

調査・研究事業に関する業務全般

調査・研究推進委員会

成

島

尚

之

三

浦

誠

司

調査・研究事業の企画に関する業務全般



戦略推進委員会

成

島

尚

之

三

浦

誠

司




科研費委員会

成

島

尚

之




人材育成委員会

小

林

千

悟

戸

田

佳

明人材育成に関する業務全般



男女共同参画委員会

戸

田

佳

明三

浦

永

理男女共同参画活動に関する業務全般



国際学術交流委員会

河

村

能

人

小

林

千

悟

国際学術交流および国際会議事業に関する業務全般

名誉員に関する業務全般全.

―

本会の事業に関する重要な企画に関する業務全般
本会のセルフガバナンスに関する業務全般
本会の事業に係る長期展望に関する業務全般―

本会の材料戦略活動に関する業務全般
科研費補助金に関する業務全般

表彰・奨励事業に係る委員会


名誉員検討委員会

吉

永

直

樹

吉

見

享

祐




学会賞委員会

中

野

貴

由

吉

見

享

祐




各種賞検討委員会

吉

見

享

祐

―

各種賞に関する業務全般



フェロー選考委員会

中

野

貴

由

―

フェローに関する業務全般

柴

田

直

哉宮

.

学会賞に関する業務全般

庶務に係る委員会



広報委員会

本

吾

郎広報に関する業務全般

他団体との任意の合議機関の委員長，副委員長
委
.

員

会

委 員 長

副委員長

事

業

概

要

刊行事業に係る委員会.

Materials Transactions 編集委員会

堀

田

善

治

Materials Transactions の共同刊行に関する業務全般

戸

田

佳

明

日本鉄鋼協会との連携による男女共同参画活動に関する業務全般

講演会・講習会に係る委員会なし.

調査・研究事業に係る委員会





男女共同参画委員会

紹介年度支部長，支部事務所
.

北海道支部

支

部

長

橋本直幸
(北海道大学大学院工学研究院

副支部長

部

長

西村克彦
(富山大学学術研究部

副支部長

教授)

武田雅敏
(長岡技術科学大学大学院工学研究科

支部事務所

富山大学大学院理工学研究部

 0117066769

/%
FAX

Email: jim_hokkaido＠eng.hokudai.ac.jp

Email: matsuda＠eng.utoyama.ac.jp

岡松田健二(教授)

支

部

弘

吉見享祐
(東北大学大学院工学研究科

.

関西支部

支

部

長

教授)

〒9808579 仙台市青葉区荒巻字青葉 6602

0764456839

荒木秀樹(大阪大学大学院工学研究科

支部事務所(一財)大阪科学技術センター

知能デバイス材料学専攻

ニューマテリアルセンター

 0227957326

 0664435326

Email: tohoku＠jim.or.jp

Email: nkansai＠ostec.or.jp

稲冨愛子

八尾秀樹／森

.

関東支部

.

中国四国支部

支

部

支

部

森田一樹

副支部長

阿部英司

支部事務所

〒1138656 東京都文京区本郷 731(東京大学大学院工学系研究科

長

教授)

知佐子

松木一弘
(広島大学大学院先進理工系科学研究科

支部事務所(東京大学大学院工学系研究科

教授)〒5500004 大阪市西区靱本町 184東北大学大学院工学研究科

長

教授)〒9308555 富山市五福3190

北海道大学大学院工学研究院

東北支部

支部事務所

支

教授)

〒0608628 札幌市北区北13条西 8 丁目

.

長

北陸信越支部

教授)

上田幹人(北海道大学大学院工学研究院

支部事務所

.

教授)

〒7398527 東広島市鏡山 141
広島大学大学院先進理工系科学研究科

教授)

/%
FAX

0824247618

工学部 4 号館334号室

Email: ksugio＠hiroshimau.ac.jp

東京大学大学院工学系研究科

杉尾健次郎(准教授)

マテリアル工学専攻
 0358417107
Email: nakaya＠wood3staff.t.utokyo.ac.jp

中屋直美

.

東海支部

支

部

長

長谷川

九州支部

支

部

長

河村能人
(熊本大学先進マグネシウム
国際研究センター

副支部長
正(名古屋大学大学院工学研究科
支部事務所

.

石丸

センター長・教授)

学(九州工業大学大学院工学研究院
教授)

副支部長

〒4648603 名古屋市千種区不老町
名古屋大学工学研究科マテリアル工学系専攻内 0527893372

金子賢治(九州大学大学院工学研究院

支部事務所

教授)

教授)

〒8608555 熊本市中央区黒髪 2 391
熊本大学先進マグネシウム国際研究センター

Email: tokai＠numse.nagoyau.ac.jp

 0963423506

堀田依里

Email: tkiguchi＠kumamotou.ac.jp

木口賢紀(教授)

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan




O

2

O

3

O

4

O

5

水素を利用した高強度・高延性構造用合金の創製およびこれに関わる新知見
小

川

祐

平

ドが重畳して塑性変形を担い，その結果として水素脆化が引

.

は じ

め

に

き起こされる場合がある(1)(2)(8)．
オーステナイト系合金において従来指摘されている代表的

水素は，近未来のカーボンニュートラル実現に向けて最もな水素脆化発現要因には，例えば以下のようなものがある．

注目を集めているエネルギーキャリアのひとつである．燃料 a′(BCC)マルテンサイトへの塑性誘起変態(2)(8)◯電池自動車や水素ステーションなど，水素に関連する多くの

 変形双晶の発生(9)◯機器やインフラでは，水素を 70 MPa 以上の高圧ガスの状態

 e (最密六方HCP)マルテンサイトへの変態(10)◯で貯蔵・利用している．これらで使用される構造用金属材料

 転位運動のプラナー化に伴う応力・ひずみ集中(11)(12)◯の強度設計で問題とされているのが，水素原子が金属材料中 による水素脆化は， SUS304 や SUS316 などの合金を，◯に侵入することで発生する機械的性質の劣化，いわゆる水素

オーステナイトの準安定温度域で変形させた場合に発現する脆化である．図に，ステンレス鋼 JIS SUS304 を，室温

(図 1 はその典型例である)．水素が予め材料中に添加されの高圧水素ガス中で引張試験した際の応力ひずみ特性と破ている場合，水素を多量に含んだ g 相が水素固溶度の小さい断部の様相を示す(1)．水素ガス環境では，多くの延性材料に相へと瞬時に変態を起こすことで，a′
相内は一時的に水素a′認められる破断部のくびれ(ネッキング)が生じることなく破が過飽和な不安定状態となって破壊への感受性が増加す壊に至り，引張強さ(強度)や破断伸び(延性)が大きく低下する．引張試験中に発生する脆化以外にも，水素はき裂や切欠きなど応力集中部を含む部材の靭性値，耐疲労破壊特性などの悪化を招く場合がある(2)(3)．ミクロ組織制御(4)，水素トラップ型析出粒子の分散(5)，耐水素透過コーティングの活用(6)などを通じて，これら広範な水素脆化現象の抑止と高強度耐水素材料の開発に向けた取り組みが長年に渡り継続されている．
現在稼働中の水素利用機器には，面心立方( FCC )結晶構
造の組織を持つオーステナイト(g)系鉄鋼材料が最も広く利用されている．これは，フェライトやマルテンサイトなど体心立方(BCC)構造の組織と比較して FCC 格子中では水素の拡散係数が小さく(7)，応力負荷中の水素の侵入と材料中での移動が困難となることから，耐水素性が高いと考えられてきたためである．しかしながら， BCC 材料にはないオーステ
ナイト系合金の特徴は，その塑性変形機構の多様性にある．
常温下では，いわゆる転位の運動のみによってすべり変形を起こす BCC 材料に対し，FCC 材料では他の複雑な変形モー

図1

オーステナイト系ステンレス鋼 JIS SUS304 の大気中と 高 圧 水 素 ガ ス 環 境 に お け る 応 力 ひ ず み 特 性 の 一
例(1)．(オンラインカラー)

九州大学大学院 工学研究院 機械工学部門助教(〒819
0395 福岡市西区元岡744)
Development of Structural Alloys with Excellent Combination of Strength and Ductility via Utilizing Hydrogen as a Positive Constituent;Yuhei Ogawa(Department of Mechanical Engineering, Kyushu University, Fukuoka)
Keywords: hydrogen embrittlement, austenite, strength, ductility, workhardening, solidsolution hardening, deformation twinning
2022年 2 月24日受理[doi:10.2320/materia.61.325]

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japanる(13)．また，水素ガス中のように外環境からの水素侵入が象は，水素固溶に伴う材料特性変化のネガティブな側面だけ

破壊の律速過程となる場合には，水素拡散係数の大きい a ′を切り取って見ていたものと捉えることができるであろう．

相が材料表面またはき裂の先端等に生成することで，材料中仮に，上に挙げた種々の脆化因子を上手く抑え込みつつ水素 ～◯
への水素侵入を促進する拡散パスとしても働く(14) ．◯

によるポジティブな効果のみを抽出することができたならによる悪影響が現れるのは， FeMn を主成分とする低積層

ば，それこそが水素脆化問題を解決し得る革新的構造材料開欠陥エネルギー(SFE Stacking fault energy)合金や，高窒発の糸口になるのではないかと著者らは考えている．

素オーステナイト鋼および整合析出物を含む析出強化型合金

最近著者らの研究グループは，一般的な市販オーステナイ

においてである(9)(12)(15) ．塑性変形により生成した板状のト鋼においても，特定の条件下では水素による上記 2 種の双晶／ e 相の端部または粒界へと pileup したプラナー転位

ポジティブな効果，すなわち固溶強化と伸びの向上が同時発群の先端が，いずれも応力集中源として働く．一方，材料中

現し，水素が材料の強度延性バランスを大きく改善させるに侵入した水素原子の振舞いとしては，金属原子間の結合力ことを見出した(31) ．本稿ではそのような水素による特異なを低下させること(格子脆化モデル)(16)や，転位の運動特性側面の実例を示しつつ，同現象について現状明らかとなってを変化させて塑性ひずみ集中を引き起こすこと(局所変形助いるメカニズムを概説する．また，オーステナイト合金の最長モデル)(17) ，相変態を促進/抑制すること(18)(19) ，転位とも基本的な成分である FeCrNi 系に焦点を絞って水素によ

ともに材料中を移動すること(転位による水素輸送)(20) ，応る高強度・高延性化の発現条件を明らかにし，水素の有効利

力集中箇所へと拡散・凝集すること(応力誘起拡散)(21) など用を可能とするための合金開発について，将来の展望を述べが代表的なものである．上述したオーステナイト系合金特有

る．

の変形機構と，これら水素独自の作用によって結晶粒界，相界面，転位すべり帯内部等で局所的な水素濃度と応力・ひず.

材料への水素添加方法

み集中が臨界条件に達した際，微視き裂が発生して延性低下に結びつくものと考えられている(17) ．なお，これら種々の材料特性に及ぼす水素の影響を正しく評価するためには，要因による粒界破壊や相界面破壊の発生は，10 mass以上

水素ガス中のように連続的水素供給が可能な環境中で材料試の Mn を含む合金，その中でも特に ge 相変態を起こす合金

験を行うか，あるいは試験に先立ち，材料中に水素を固溶において頻繁に報告されている(9)(10)(22)．これは， Mn 添加(水素チャージ)させておく必要がある． 1960～ 1970年代にによって粒界のイントリンシックな結合力が低下する(23) た

水素脆化に関する研究が急速に活発化して以来，後者の手法

め，ならびに HCP 構造を持つ e 相では塑性変形の異方性がとして広く用いられてきたのは，試験片を陰極，白金等を陽大きく，内部応力の緩和が困難となるため(10)である．

極として電解溶液中に浸漬して電流を付与する，いわゆる陰以上のようにネガティブな側面が際立つ反面，水素には材

極電解法である(10)(24)(28)(32)(33) ．陰極電解法では 100 mass料の機械的性質にポジティブな効果を与える場合も散見されppm を越える多量の水素を簡便にチャージすることができる．その一例は，水素固溶に伴う変形応力の上昇，すなわちるが，その一方で試料表面における水素分子の析出や，表面

固 溶 強 化 で あ る(24)(26) ． 実 際 に ， 純 Ni(24) や Ni Cu 合

近傍の急激な水素濃度勾配による転位・微小ボイド等の欠陥金(25) ，ハイエントロピー合金(26) などの FCC 系材料では，導入が懸念される．実際に，下記で著者らが取り扱う合金と数 10～100 mass ppm の水素添加によって粒界破壊を伴う延同一の材料でも，陰極電解法で水素チャージを行った際には性低下が発生するものの，破壊に至る前の変形過程では著し

顕著な延性低下が認められる場合がある(28)(32)(33) ．水素本い降伏応力および流動応力の上昇が確認されている．これに来の影響とは異なる要因で材料特性が変化してしまうことを加え，一部の高 Mn 鋼やハイエントロピー合金では驚くこ防ぐため，陰極電解法ではチャージ時の電流密度や温度，電とに，水素が均一伸びや破断伸びを僅かに向上させる場合が解液の選択等を慎重に行うことが求められる．また，同手法あることも，最近になって報告され始めた(27)(28)．ただし，

では電解液の沸点の制約上，チャージ時の温度は最高でも残念ながらこれらの材料では，延性向上の一方で水素による80 °
C 程度である．この制約により，特にオーステナイト合

強度上昇効果(固溶強化)はほとんど得られていないのが現状

金のように水素拡散係数の小さい材料では，水素をチャージである．

できる範囲が材料表面極近傍に限定されてしまうことも，陰金属材料に第二元素を固溶させることで，原子間の結合力

極電解法が抱える問題点である．

や相安定性，変形特性に変化が現れるのは，水素に限定されこれらの課題を解消すべく著者らが水素チャージに用いたた話ではない．それらの変化は，部材の形状や負荷状態，使のは，試験片をオートクレーブ中で高純度の水素ガス環境中

用環境等の状況に応じ，材料にとってポジティブ／ネガティに長時間曝す，高温・高圧水素ガス曝露法である(2)(31) ．高ブいずれの影響因子にも転じる可能性を秘めていると言って

温・高圧水素ガス曝露法では，300°
C付近の高温で水素チャよい．例えば，燐( P )はよく知られた粒界脆化元素であるージを行うことによって水素の拡散を促し，直径／板厚がが，その優れた固溶強化能力から，薄鋼板の高強度化に利用

10 mm 近くに達するような肉厚の試験片にも，表面に一切される場合がある(29)．また，鉄鋼材料の組織制御や強化にの損傷を与えることなく均一な水素濃度分布を実現すること不可欠な炭素(C)についても，100～300°
Cの温度域では青熱ができる．また，チャージ時の圧力を調整することにより，脆性の引き金となる場合がある(30)．このような観点に立っ

水素濃度を自在にかつ目標とする値へと変化させられる点て今一度俯瞰すると，我々が把握している水素脆化という現も，この水素添加手法が持つ大きな利点である．



最近の研究

と均一伸びの積を縦軸にとって整理してある．

.


水素による高強度・高延性化

強度延性バランス向上の実例

図に示すのは，実際に高温・高圧水素ガス曝露法により水素添加に伴う強度延性バランスの向上はいずれの材料においても多少認められるが，その程度は材料の化学成分に強く依存していることが分かるであろう．図 3 の結果を基にすると，水素による強度延性バランスの向上をより効果～130 mass ppm(7300 at ppm)の水素を一様に添加したオ的に発現させるためには，2 つの条件が満たされていること

ーステナイト合金 Fe24Cr19Ni(JISSUS310S)における，が必要であると言える．第一の条件は， 20 mass前後の多応力ひずみ特性の一例である(31) ．なお，この実験での水素量の Cr が，合金元素として添加されていることである．実

チャージに用いた水素ガス曝露温度は 270°
Cであり，水素濃

際に， Cr を含まない Fe 00Cr36Ni(Invar36)合金に比べ，度を変化させるために，ガス圧力は0.7，11および 100 MPa

18～24の Cr を含むその他 3 種の合金では，水素による強の 3 通りとしている．水素濃度の測定については，試験片度延性バランスの上昇量は明らかに大きい．

が破断した後に均一変形部から小片を採取し，ガスクロマト
グラフィ方式の昇温脱離分析により実施した．
図 2 を見ると，Fe24Cr19Ni(mass)を主成分とするオ

第二の条件は，Cr 量に対して Ni 量が比較的少量に抑えられていること，すなわち，Cr/Ni 比が大きいことである．一例として， Fe 18Cr 35Ni (Incoloy330 )合金では 20に近いーステナイト鋼では，降伏応力，引張強さ，均一伸び，破断
伸びの全てが水素添加によって大きく向上しており，まさに先述のような水素による強度上昇と延性向上効果の双方が見事に同時実現された実例であると言ってよい．また，そのような高強度・高延性化のレベルは，水素濃度が高くなるにつれて単調に上昇する傾向にあった．一方，破断時の局部伸び，すなわち絞りだけは，水素添加によって幾分低下する．
ただし，その低下量は水素未添加時と比較して 10 未満に過ぎず，図 2 中に示すように破壊形態は多くの延性材料に認められるカップ・アンド・コーン破壊およびディンプル破面のままである．すなわち，この材料では冒頭で挙げたオーステナイト合金特有の水素脆化機構はいずれも発現しておらず，水素チャージ状態においても十分な局部延性を保持していると判断できる．


合金成分の影響

図 2 と同様の実験を，Cr および Ni 含有量が異なる数種の市販材料に対して行った結果(34) を，図に示す．なお，これら 4 種の材料はいずれも室温において安定なオーステナ
イト相を持つ(マルテンサイト変態を起こさない)合金であり，図 3 では強度－延性バランスの指標として，引張強さ

図2図3

水素による高強度・高延性化に対する合金成分の影
響(34)．Cr 量および Cr/Ni 比に依存して水素による「引張強さ×伸び」の上昇量が変化する．(オンラインカラー)

Fe24Cr19Ni 合金における応力ひずみ特性の水素濃度依存性と破壊形態(31)．水素添加によって降伏強度，引張強さ，均一伸び，破断伸びが大きく向上する．絞りは水素添加によって僅かに低下するが，延性材料の特徴であるカップ・アンド・コーン破壊とディンプル破面が認められる．(オンラインカラー)

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia JapanCr を含むにも関わらず強度延性バランスの向上効果は小さ

水素添加に伴う硬化現象(降伏応力，流動応力，硬さ等のいが， Cr / Ni 比の大きい Fe 23Cr 13Ni ( JIS SUS309S )と上 昇 ) に つ い て は こ こ 数 10 年 に 渡 り 多 数 の 実 験 的 報

Fe 24Cr 19Ni ( JIS SUS310S )では，水素添加時の強度延告(24)(26)(36)(38) があるが，著者の知る限り，そのメカニズ

性バランスは未添加状態の約130まで達している．ここで，ムについて細部まで踏み込んで検討を加えた例は見当たらなFe23Cr13Ni 合金は他の材料と比べて水素未添加状態でのい．硬化メカニズムの検討にあたって障壁の一つとなってい

強度－延性バランスに優れているが，これは図 3 中にミクるのは，単純な剛体球原子モデルで考えた場合，オーステナ

ロ組織像を示すように，同材料の結晶粒径が他 3 種の材料

イト中の水素固溶サイトである八面体位置の半径が水素の原と比べて小さく，降伏強度・引張強さがともに最も高いため子半径よりも大きいため，固溶強化に必要な格子ひずみは生である．Fe23Cr13Ni 合金で認められる微細結晶粒組織にまれないのではないか，という指摘(36) である．転位運動のは，材料中に微量含まれるフェライト相(ミクロ組織像中で障害となりうる水素の作用としてはその他，( i)転位の弾性

赤色の領域)が重要な役割を果たしていると考えられ，この応力場への Cottrell 雰囲気の形成(39)，(ii)転位芯における水点については後の節にて詳しく述べる．

素 化 物 の 形 成(38) ， ( iii ) 水 素 に よ る Solute drag 効 果(37) ，

水素固溶度と固溶強化特性(iv)単一八面体位置への複数水素原子の固溶(36)，(v)隣接水素原子間の電子的相互作用(40) ，( vi )水素と置換型固溶元素

図 2 および図 3 で示した強度－延性バランス向上のメカ( Cr や Ni 等)との M H pair の形成(41) など種々のモデルがニズムを議論する上で最初の鍵となるのは，材料中への水素提案されてきた．しかしながら，これらはいずれも水素によの固溶特性と固溶強化量の関係，またその化学成分への依存る硬化現象の全体像を矛盾なく説明できるものではなく，実性である．図(a)には，図 3 で取り上げた 4 種の材料を互際にはこれらのうち複数または別のメカニズムが重畳・競合

いに同じ条件(温度270°
C，圧力 100 MPa)で水素チャージしする形で固溶強化に寄与していると推察される．上記モデル

た際の固溶水素濃度と，各材料における Cr 含有量およびの正否を判断する上で特筆すべきは，図 4( b)で測定された

Cr / Ni 比を示した(34) ．一般に，ガス環境からの水素侵入量

固溶強化量が，オーステナイト合金における炭素や窒素によは温度と圧力をパラメータとした Sieverts 則に従い，そのる硬化量(42)(43)に匹敵していることである．また，著者らが際の水素固溶量を決定する材料特性は，その温度下における別途行った実験では，ひずみ速度を幅広く変化させた場合に固溶度である(7)．図 4(a)を見ると，水素固溶度は Cr 含有量

おいても，水素による固溶強化量に特段大きな影響はないこ

および Cr / Ni 比と強い相関があり，これらが大きいほど水とが確認されている(31)(後に図 7 に示す)．これらの事実を

素固溶度も大きくなる傾向にある．なお， Cr 含有量との相踏まえて考えると，(i)～(v)のモデルでは，転位に対する抵関については，FeCrNi 系の合金を対象とした従来研究に抗を生み出すために水素が転位運動に追従する必要があるこ

おいても類似の傾向が認められている(7)(35)．図 4(b)に示すと，また，格子ひずみの発生に複数の水素原子を必要とするのは，これら固溶水素量と水素添加に伴う固溶強化量(降伏ことから，これらが固溶強化の主要因になっているとは考え

応力の上昇量)との相関を整理したグラフである．固溶強化にくい．一方，(vi)については間接的にではあるが，内部摩量は水素原子濃度に比例する形で上昇し，その強化則は概ね擦測定によってその存在を示唆する結果が得られてい86 MPa/atH であった．ここで，86 MPa/atH という固る(41) ．また，最近の第一原理計算によるシミュレーション

溶強化則が，Cr および Ni の含有量に依存せず全ての材料ででは， Cr に近接した八面体位置に水素が優先的に配位する成立していることは注目に値する．この結果は，Cr や Ni 量

ことも示されており(44)，この結果は Cr が水素固溶を促進すの変化は水素による固溶強化に直接的な作用を及ぼしているることを示す図 4( a )の事実とも整合する．近年では，時間訳ではなく，材料の水素固溶度を変化させるという形で間接スケールの観点から従来は困難であった，分子動力学法によ的に影響を与えているに過ぎないことを示すものである．

る水素転位間相互作用の高精度な解析も可能となってきて

図4



水素固溶能の合金成分依存性(a)と降伏応力の水素濃度依存性(b)(34)．水素固溶能は Cr 含有量に強く依存し，降伏応力は水素濃度に比例する形で上昇する．(オンラインカラー)

最近の研究いる．水素による固溶強化のメカニズムについては，これらい．しかしながら，真ひずみが0.25を超える変形後期になる

最新の原子レベル解析技術を駆使して，実験によるアプローと，水素チャージ材では未チャージ材に対して加工硬化率がチが困難な部分の解明が待たれるところである．

大きく上昇する．Consid àere の条件(ds/de＞s)からも明らか

加工硬化特性と変形組織およびひずみ速度の効果なように，加工硬化性能が大きいほど塑性不安定(ネッキング)の開始は抑制され，材料はより大きな均一変形を示すよ

水素の固溶は降伏応力や流動応力に対してのみでなく，材うになる(図(a)を参照)．水素添加によって均一伸びが向料の加工硬化特性にも影響を与える場合がある(27)(36)．図

上する(図 2)のはこのためであり，著者らが用いた材料ではの左側に示すのは，著者らが用いた Fe24Cr19Ni 合金にお水素による局部伸び(絞り)の低下量も小さいことから，均一

ける，水素添加時および未添加時の真応力－真ひずみ線図と伸びの向上がそのまま破断伸びの向上へと結び付いている．

加工硬化率曲線である(31) ．真ひずみが0.25 付近までの変形

図 5 右側に示す 2 枚の画像は，変形後期(破断試験片の均前期においては，降伏応力や流動応力の上昇(固溶強化)が認一変形部)における材料内部の変形組織を，電子線後方散乱

められる一方で，加工硬化率への水素の影響はほとんどな

回折( EBSD )法により観察したものである(31) ．この材料で

図5

加工硬化に対する水素の影響と変形組織の EBSD 画像(引張方向に対する方位マップ)(31)．水素添加によって変形双晶の密度が増大し，加工硬化能と均一伸びが向上する．(オンラインカラー)

図6

変形双晶の発生による加工硬化能および均一伸びの向上機構(a)と変形双晶核の生成(積層欠陥オーバーラップを引き起こすための転位間反応)に関する従来モデル(b)(48)(50)．(オンラインカラー)

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan




図7

水素による高強度・高延性化のひずみ速度依存性(31)(a)応力ひずみ線図と(b)引張強度×均一伸びの上昇量．(オンライン
カラー)

は，〈111〉に近い方位を引張軸とする結晶粒内に多数の変形

分転位に挟まれた積層欠陥(拡張転位)が{111}すべり面上に双晶が発生していることが分かる．ひずみに対する変形双晶

毎層重なり合うことで核生成する．変形双晶核の発生とそのの密度変化を調べたところ，水素チャージ材では同一ひずみ

後の成長を促すためには，完全転位が十分な拡張を起こすにの下において，未チャージ材よりも密に双晶が発生している

足る適切な SFE ，積層欠陥を重畳させるための転位間反応ことが判明した(図 5 左側グラフ中のプロット点を参照)．

およびそれらを補助・促進するための臨界転位密度と応力等の方位差をな
FCC 金属における変形双晶は母結晶粒と 60 °の条件が必要とされている(46)(47)．特に積層欠陥オーバーラ

し，整合なΣ 3 対応界面を形成する(図 6 ( a ))．変形中に生ップに至るための転位間反応については，1960年代から図 6

まれたこれらの大角粒界は転位運動の障害となって材料の変(b)に示すような複数のモデルが提案されてきた(48)(50)．オ

形抵抗を高め，この現象は Dynamic Hall Petch 効果(変形ーステナイトに固溶した水素は SFE を大きく低下させると中に生じる有効結晶粒径の微細化)と呼ばれている(45)．変形の報告がある(51)(52)．また，著者らの研究からも明らかなよ後期に Dynamic HallPetch 効果が起こる場合，加工硬化能

うに，オーステナイトは水素添加によって顕著な固溶強化が広ひずみ範囲に渡って維持されるようになり，均一伸びが(すなわち一定ひずみの下での応力上昇)を起こすことから，向上する．そのような効果を利用したのが，優れた引張強さ

これらが転位の拡張や臨界応力への到達を補助して双晶核生と 延 性 を 兼 備 し た ， い わ ゆ る TWIP ( Twinning induced

成を容易にした，というのは 1 つの可能性である．しかしplasticity)鋼である．以上のことを踏まえると，水素添加にながら， SFE 低下に伴う転位拡張や交差すべり頻度の変化

よる均一伸びの向上は，固溶水素が何らかの機構によって変は加工硬化特性にも影響を与えるはずであるが，少なくとも形双晶の発生を促進し，変形後期に TWIP 現象を誘起した

著者らが実施した実験(図 5)において，双晶発生以前の加工ことに由来すると結論できるであろう．これら一連の伸び向

硬化率に水素が影響を及ぼしていることは確認できない．ま

上機構に関する理解には，図 6(a)を参照されたい．

た，図はひずみ速度 10－7～10－3/s オーダーの範囲で引張

水素添加に伴う変形双晶密度の増加は，水素による伸び向試験を行った著者らの結果である(31) ．流動応力は未チャー

上が確認できた他の材料においても例外なく認められ

ジ材および水素チャージ材ともにひずみ速度の増加にしたがた(34)．これらの材料で見られた共通の特徴として，水素未って単調に上昇する一方，水素による変形双晶促進は遅いひ

添加状態においても相当量の変形双晶が変形後期に発生してずみ速度において顕著となることが判明しており，故に高強いたことが挙げられる．一方で，伸びの向上が起こらなかっ

度・高延性化の度合いも，高ひずみ速度側では低ひずみ速度た材料の多くは，水素未添加状態では変形双晶をほとんど起の場合よりも小さい(図 7( b))．このことから，単純な流動こさないものであった(34)．この点は，後述の水素による高応力の上昇だけが，双晶促進のトリガーになるとは結論でき

延性化の発現条件を考える上で極めて重要な事実である．

ない．

水素によって変形双晶が誘起される事象は高 Mn 鋼(27) や

水素に よる変 形双 晶促 進を著 者ら に先駆 けて見 出し た

ハイエントロピー合金(28) においても報告があるため， Fe 

Yamada ら(27) は，水素が隣接転位間の斥力を緩和すると主CrNi 基合金に限らず水素を固溶した FCC 合金全般に普遍張する Illinois 大学グループの研究(53)(54) に注目し，双晶核的な現象であると考えてよい．このような水素誘起双晶の存生成を司る各種の転位間反応(図 6(b ))を，水素が促進する

在が報告され始めたのは比較的最近( 2010 年以降)であるこのではないかと述べている．確たる証拠は示されていないとから，水素による固溶強化と同様，その詳細なメカニズム

が，水素添加した FeMn 合金を対象に変形双晶密度の増加の解明に向け，今後の研究に期待が集まる．

を報告した最近の研究においても，類似の機構が指摘されてFCC 金属中の変形双晶は， 2 本の a / 6〈 211 〉Shockley 部いる(55) ．著者らは研究の一環として， Fe 24Cr 19Ni 合金

最近の研究

図8

応力緩和挙動への水素の影響(31)．(a)応力ひずみ線図．(b)各応力緩和ステップにおける応力低下量
時間応答．(c)応力緩和挙動から算出した転位運動の活性化体積．(d)転位運動の熱活性化過程に関する模式図と活性化体積の物理的解釈．(オンラインカラー)の応力緩和試験を行い，水素が応力緩和量を増加させること

ンレス鋼溶接金属(57)などでは，耐水素性が著しく悪化する(図( a )( b ))，さらには転位の活性化体積を減少させるこ場合がある．これは，材料中に占めるフェライトの割合が高と(図 8 ( c )( d ))を見出した(31) ．この結果からも，水素が転くなることで，水素に鋭敏なフェライト粒を起点として発生

位の運動特性や再配列挙動に何らかの影響を与えていることした微視き裂の進展・連結が容易となるためであると考えらは疑いのない事実であると言えよう．水素による転位運動へれる．また，オーステナイト安定化元素である Ni を過度にの影響と応力緩和量の増大(すなわち熱活性化転位運動の促減じることはマルテンサイト変態の発生にも繋がることか進)，また，双晶核生成過程との相互関係についてはこの先ら，これらの副次的効果も視野に入れた Cr / Ni バランスの議論の余地があるが，高延性化の要因である双晶変形促進の調整が重要である．

発現メカニズムについて，解明に向けた手がかりを与えてくれるものであると考えている．

 で重要となるのは，SFE の最適化である．Fe◯Mn 基合金(27) や Hadfield 鋼単結晶(58) などでは，水素未添加状態では双晶変形を起こさない合金系であっても，水素添加によっ.


高強度・高延性合金の開発指針

水素を有効利用するための必要条件て双晶変形が発現する場合があることも報告されている．しかし，著者らが用いた合金で水素による変形双晶促進が起こった材料は，全て水素未添加時において既に変形双晶が認め以上を基に考えると，水素による高強度・高延性化をよりられるものであった．このことから，少なくとも FeCrNi

 水素を多量に固溶できるこ
効果的に発揮させるためには，◯を主成分とする合金系では，水素未添加状態で変形双晶が十 塑性変形が一部変形双晶によって担われること，のとと，◯分に発現するよう， SFE を調整しておくことが必要と断言

2 点に留意した合金成分設計が必要であると結論できる．

してよいであろう． Fe Cr Ni 基合金の SFE については，

 の鍵となるのは 20 mass前
上記から明らかなように，◯

Rhodes ら(59) ， Brofman ら(60) その他複数によって回帰式が後の多量 Cr を添加することと同時に， Cr/Ni を増大させる

提案されており，本研究で水素による伸び向上が認められたことである．ただし，Cr/Ni 比の過度な増大は，組織中への合金の SFE は概ね 30 ～ 50 mJ / m2 と計算される．式ごとにフェライトの混入に繋がる．著者らが用いた Fe23Cr13Ni

各合金成分に対する係数が大きく異なるため，正確な最適合金のように，フェライト体積率が僅かな場合は耐水素性に

SFE を判断することは難しいが，30～50 mJ/m2 またはその変化は現れないが，フェライト率が大きい二相ステンレス

前後に SFE を調整しておけば，水素による変形双晶の促進

鋼(56)や，多量の d フェライトを含むオーステナイト系ステ効果を得られる可能性は大きい．一方，変形双晶が起こる場

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan合，変形双晶の開始ひずみにもまた注意を払う必要がある．

は変形双晶を抑制する(62)．これら粒径変化に伴うメリット

一般に変形双晶密度はひずみ増大とともに飽和傾向へ向かとデメリットのバランスを見極めて適切な粒径を得られる加う(46)ため，変形初期から双晶が発生してしまうと，ネッキ

工熱処理条件を選択することが，実用合金の製造段階におい

ング直前における加工硬化の維持，すなわち塑性不安定の抑て必要となってくるであろう．

止効果が得られず，均一伸び向上は見込めない(61) ．本稿で

.

は取り上げないが，実際に著者らが用いた合金においても，

お

わ

り

に

変形双晶が比較的小さいひずみ段階で発生する材料では，水素による促進効果が逆に双晶密度の早期飽和を招き，均一伸

本稿では，水素により高強度・高延性化を示すオーステナ

びの向上に繋がらないことが確認されている(34)．変形双晶

イト鋼の実例を示し，水素を鉄鋼材料にとっての有効添加元促進による伸び向上を最大限得るためには，双晶が変形後期素として活用できる可能性を示した．水素脆化が学術論文との適度な段階で発生し始めることが，もう一つの条件である．

して初めて世に公表されたのは 1850 年代のことである．以

実用に向けた課題と留意すべき点

来，溶接部の低温割れや高強度鋼の遅れ破壊，さらには近年取り上げられている水素利用機器強度設計など水素が絡んだ水素を利用した高強度・高延性合金の開発に向けて課題と破壊への懸念を通して，「水素は鉄鋼材料にとって忌避されして残されている最大の懸念点は，材料コストの問題であるべき存在である」という考えは金属科学工学を扱う研究

る．本稿で対象とした合金はいずれも Cr と Ni を多量に含者・技術者にとって固定概念として定着してきた．そのようんでおり，実部材へのアプリケーションを想定した際に有益な中，水素による真逆の効果が実用鋼において見出されたこと言えるものではない．水素インフラへの適用を目指すためとは，学術的・工業的に極めて大きな意義を持つ．本稿で紹 と◯ に配慮しつつ，特に高価な Ni を出には，上述の条件◯

介した研究成果が，鉄鋼材料における水素のネガティブな心来るだけ安価な元素で置換することが求められる．その有力象を少しでも払拭するための一助になれば幸いである．

候補となり得るのは，同じオーステナイト生成元素の 1 種，

その後も著者らは，水素による高強度・高延性化を司るミ

Mn である．Mn 添加したオーステナイト鋼では水素固溶量

クロ機構のさらなる追及や，FeCrNi 三元系の範囲を超えも大きくなる傾向にある(7)ため，Mn 置換はコスト削減の観た，より複雑な成分系の合金を対象として検討を続けてい を満たすという点においても点においてのみでなく，条件◯る．本研究をきっかけとして，鉄鋼材料において水素を有効効果を発揮するものと予測される．しかしながらその一方で，活用するための手法の探求が，水素金属間相互作用という10 massを超える多量の Mn 添加は，水素による粒界破壊

歴史ある研究分野の新たな枠組みとして発展することを期待を招く(10)(22)(26) ．実際の元素置換に当たってはこのようなする．

デメリットにも気を配りつつ，水素脆化を引き起こさない限
界の Mn 量を慎重に見極める必要がある．

本研究は JSPS 科研費(21K14045)，JFE21世紀財団 鉄鋼

2 点目の課題は，材料の降伏強度の問題である．水素の有技術研究助成ならびに岩谷直治記念財団 岩谷科学技術研究

無に関わらず，ここまでに取り上げた合金の降伏強度はいず

助成の支援を受けたものです．本研究遂行にあたり，九州大

れも 200 ～ 300 MPa であり，一般的な鉄鋼材料の強度範囲

学名誉教授および物質・材料研究機構フェローの津o兼彰先の中で見ても決して高いとは言えない．降伏強度を高めるた生，九州大学准教授の高桑脩先生には，共同研究者として様めの工夫を施すことができれば，部材の薄肉化を通じて機器々な視点から有益なご助言をいただきました．また，本研究全体のさらなるコスト削減へと繋がる可能性がある．金属材に携わった九州大学大学院生の細井日向氏と西田会希氏に料の強化には様々な手法があるが，耐水素性を損なうことのは，実験・分析の面において多大なるサポートをいただきまない最も有力な強化手法は，結晶粒微細化強化である(4)．こした．ご協力，ご支援を頂いた皆様に心より感謝申し上げまの観点で見ると， Fe23Cr13Ni，すなわち組織中に微量のす．

フェライトを含む合金では，著者らが取り扱った材料中で最も粒径が小さく，故に最も高い強度・延性バランスが得られ文献ていたことは注目に値する．著者らが研究に用いたものは全て市場流通材であるためその製造プロセスの詳細を把握できている訳ではないが，ここで観察されたフェライトは，熱間圧延の最中に残留したものである可能性が大きい．これらの微細フェライト粒はその後の溶体化処理中の粒成長抑制粒子として働いたと推測され，Fe23Cr13Ni 合金で微細粒組織が得られる要因になっていると考える．すなわち，耐水素性の悪化に結びつかない程度の微量フェライトを混入させることは，組織の微細化，ひいては降伏強度の底上げに有益である．フェライト・オーステナイト二相温度域での大ひずみ加工や，冷間加工後の再結晶処理等を用いれば，さらに微細な組織を得ることも可能と思われるが，一方で結晶粒の微細化

( 1 ) S. Matsuoka, J. Yamabe and H. Matsunaga: Eng. Fract.
Mech., 153(2016), 103127.
( 2 ) Y. Ogawa. S. Okazaki, O. Takakuwa and H. Matsunaga: Scr.
Mater., 157(2018), 9599.
( 3 ) A. R. Troiano: Metall., Microst., Anal., 5(2016), 557
569.
( 4 ) A. Macadre, N. Nakada, T. Tsuchiyama and S. Takaki: Int. J.
Hydro. Ener., 40(2015), 1069710703.
( 5 ) H. K. D. H. Bhadeshia: ISIJ Int., 56(2016), 2436.
( 6 ) J. Yamabe, S. Matsuoka and Y. Murakami: Int. J. Hydro.
Ener., 38(2013), 1014110154.
( 7 ) C. San Marchi, B. P. Somerday and S. L. Robinson: Int. J.
Hydro. Ener., 32(2007), 100116.
( 8 ) L. Zhang, M. Wen, M. Imade, S. Fukuyama and K. Yokogawa:
Acta Mater., 56(2008), 34143421.
( 9 ) M. Koyama, E. Akiyama, K. Tsuzaki and D. Raabe: Acta

最近の研究

Mater., 61(2013), 46074618.
(10) M. Koyama, S. Okazaki, T. Sawaguchi and K. Tsuzaki: Metall.
Mater. Trans. A, 47(2016), 26562673.
(11) D. M. Symons: Metall. Mater. Trans. A, 28(1997), 655663.
(12) M. Koyama, K, Habib, T. Masumura, T. Tsuchiyama and H.
Noguchi: Int. J. Hydro. Ener., 45(2020), 1020910218.
(13) L. Zhang, B. An, S. Fukuyama, T. Iijima and K. Yokogawa: J.
Appl. Phys., 108(2010), 063526.
(14) T. Kanezaki, C. Narazaki, Y. Mine, S. Matsuoka and Y.
Murakami: Int. J. Hydro. Ener., 33(2008), 26042619.
(15) Z. Zhang, G. Obasi, R. Morana and M. Preuss: Acta Mater.,
113(2016), 272283.
(16) M. Yamaguchi, K. Ebihara, M. Itakura, T. Kadoyoshi, T.
Suzudo and H. Kaburaki: Metall. Mater. Trans. A, 42(2011),
330339.
(17) I. M. Robertson, P. Sofronis, A. Nagao, M. L. Martin, S.
Wang, D. W. Gross and K. E. Nygren: Metall. Mater. Trans.
A, 46(2015), 23232341.
(18) N. Narita, C. J. Altstetter and H. K. Birnbaum: Metall. Trans.
A, 13(1982), 13551365.
(19) A. Macadre, T. Tsuchiyama and S. Takaki: J. Mater. Sci., 52(2017), 3419
3428.
(20) J. Tien, A. W. Thompson, I. M. Bernstein and R. J. Richards:
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( 21 ) 長 尾 彰 英 ， 倉 本 繁 ， 菅 野 幹 宏 ， 白 神 哲 夫  鉄 と 鋼 ， 86
(2000)，2431.
(22) M. Koyama, H. Wang, V. K. Verma, K. Tsuzaki and E.
Akiyama: Metall. Mater. Trans. A, 51(2020), 56125616.
(23) R. Yang, Y. M. Wang, H. Q. Ye and C. Y. Wang: J. Phys.
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(24) T. Boniszewski and G. C. Smith: Acta Metall., 11(1963), 165
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(25) K. Wada, J. Yamabe, Y. Ogawa, O. Takakuwa, T. Iijima and
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(27) K. Yamada, M. Koyama, T. Kaneko and K. Tsuzaki: Scr.
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(28) H. Luo and D. Raabe: Sci. Rep., 7(2017), 9892.
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(32) M. B. Whiteman and A. R. Troiano: Corrosion, 21(1965), 53
56.
(33) H. Ji, I. J. Park, S. M. Lee and Y. K. Lee: J. Alloy. Compd.,
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(34) H. Nishida, Y. Ogawa and K. Tsuzaki: Mater. Sci. Eng. A, 836(2022), 142681.
(35) J. Yamabe, O. Takakuwa, H. Matsunaga, H. Itoga and S.
Matsuoka: Int. J. Hydro. Ener., 42(2017), 1328913299.
(36) D. P. Abraham and C. J. Altstetter: Metall. Mater. Trans. A,
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(37) S. Asano and R. Otsuka: Scr. Metall., 10(1976), 1015
1020.
(38) J. S. Blakemore: Metall. Trans., 1(1970), 145149.
(39) J. Song and W. A. Curtin: Acta Mater., 68(2014), 6169.

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan(40) N. Ide, T. Naito and S. Asano: Japan. J. Appl. Phys., 44(2005),
80888090.
(41) V. G. Gavriljuk, H. H äanninen, S. Y. Smouk, A. V. Tarasenko
and K. Ullakko: Metall. Mater. Trans. A, 27(1996), 1815
1821.
(42) K. Oda, N. Kondo and K. Shibata: ISIJ Int., 30(1990), 625
631.
(43) R. P. Reed: JOM, 41(1989), 1621.
( 44 ) 平田研二，飯久保智，大谷博司鉄と鋼， 105 ( 2019 ) , 231 
239.
(45) O. Bouaziz and N. Guelton: Mater. Sci. Eng. A, 319
321
(2001), 246
249.
(46) L. Remy: Acta Metall., 16(1978), 443
451.
(47) T. S. Byun: Acta Mater., 51(2003), 30633071.
(48) S. Mahajan and G.Y. Chin: Acta Metall., 21(1973), 13531363.
(49) J. B. Cohen and J. Weertman: Acta Metall., 11(1963), 996
998.
(50) H. Fujita and T. Mori: Scr. Metall., 9(1975), 631636.
(51) A. E. Pontini and J. D. Hermida: Scr. Mater., 37(1997), 1831
1837.
(52) X. W. Zhou, C. Nowak, R. S. Skelton, M. E. Foster, J. A.
Ronevich, C. San Marchi and R. B. Sills: Int. J. Hydro. Ener.,
47(2022), 651665.
(53) P. J. Ferreira, I. M. Robertson and H. K. Birnbaum: Acta
Mater., 46(1998), 17491757.
(54) I. M. Robertson: Eng. Fract. Mech., 68(2001), 671
692.
(55) C. Zhang, H. Zhi, S. Antonov, L. Chen and Y. Su: Scr. Mater.,
190(2021), 108112.
(56) SL. Chou and WT. Tsai: Mater. Chem. Phys., 60(1999),
137142.
( 57 ) 平田弘征，大村朋彦，浄徳佳奈，中村 潤，小薄孝裕溶接
学会論文集，31(2013), 246251.
(58) E. G. Astafurova, G. G. Zakharova and H. J. Maier: Scr.
Mater., 63(2010), 11891192.
(59) C. G. Rhodes and A. W. Thompson: Metall. Trans. A, 8(1977),
19011906.
(60) P. J. Brofman and G. S. Ansell: Metall. Trans. A, 9(1978),879880.
( 61 ) 小山元道，澤口孝宏，津 o 兼彰鉄と鋼， 98 ( 2012 ) , 229 
236.
(62) E. ElDanaf, S. R. Kalidindi and R. D. Doherty: Metall. Mater.
Trans. A, 30(1999), 12231233.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
2019 年 3 月

小川祐平

九州大学大学院 工学府 水素エネルギーシステム専攻 博士後期課程修了
2019年 4 月2020年 3 月 産業技術総合研究所 特別研究員
2020年 3 月現職 九州大学大学院 工学研究院 機械
工学部門 助教
専門分野材料強度学，金属疲労，水素脆化，鉄鋼材
料◎水素侵入環境における構造用金属材料の強度特性評
価に従事． EBSD ， TEM 等の電子顕微鏡分析を用いた破壊機構の解明を中心に活動．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

常温におけるダイヤモンドと異種材料の直接接合
梁

剣 波
大野
1)

裕 重 川 直 輝
2)の，動作時の発熱量が多く，素子の表面温度は数100°
C以上

.

ま え

が

き

にも上昇する．動作温度の許容値を超えると熱歪みが発生
し，性能の劣化や故障の原因となり，著しい場合は素子の破半導体素子の高性能化に伴い，ハイパワー動作時局所温度

壊を引き起こす．継続的な動作と最大出力を維持するには，の急上昇による素子の性能低下および信頼性劣化を抑制する

素子の温度上昇を抑制することが不可欠である．急な温度上ため，最高熱伝導率を有するダイヤモンドと半導体素子を一昇による素子の性能および信頼性の低下が大きな課題となっ体化する研究開発が行われている．今回，表面活性化接合法ている．

を用いて，精密研磨したダイヤモンド基板と，シリコン動作時に発生する熱は主に素子を搭載する基板を通じて放( Si)，窒化ガリウム( GaN )，アルミニウム( Al )，銅( Cu )と出される．搭載基板の多くは Si で，その熱伝導率( Si  1.5の直接接合に，それぞれ成功した．接合界面の耐熱性テス

W /cm K)は非常に低いため，素子の放熱特性を大きく制限

ト，並びに熱処理前後接合界面のナノ構造，組成元素，およしている．これらの課題を解決するために，地球上で最高のび結合状態の評価結果より，一体化した Si/ダイヤモンドと熱伝導率を有するダイヤモンドを搭載基板として，その上にGaN /ダイヤモンド接合試料， Al /ダイヤモンドと Cu /ダイGaN 素子を形成し，ダイヤモンド基板を介して効率的に放ヤモンド接合試料がそれぞれ1000°
Cと600°
Cほどでの高温耐熱させる構造が提案され，様々な研究機関において，その作

熱性を有することが実証された．Cu/ダイヤモンド接合界面製技術の開発と性能向上の実証などが行われている． GaNの熱特性評価結果より，接合界面の熱抵抗が現象論値に近いとダイヤモンドの熱膨張係数と格子定数差が大きいため，ことで，低熱抵抗界面の実現性が示された．これらの結果よGaN 素子の裏側に，結晶成長による中間層を介してダイヤり，提案した高放熱パワーモジュール構造，およびその作製

モンドを堆積する手法が主に採用されている(1)(4) ．この手プロセスの実用性が示された．

法により作製した GaN on ダイヤモンド構造は，中間層の高熱抵抗と堆積されたダイヤモンドの低結晶品質のため，期

近年， AI と 5G 通信技術などの実用化によって半導体素待された放熱性の向上は実現されていない．

子の更なる小型化，高集積化，高性能化が進んでいる．素子

我々は，上記実現のために，常温でダイヤモンドと異種材の高性能化に伴って単位面積当たりの発熱量が急激に増大料の直接接合技術の開発を行っている．具体的に，ダイヤモ

し，素子の温度上昇を引き起こす．一般的に温度が 10 °C上

ンドと Si の高機能性を目指すダイヤモンドと Si 基板の直接がる毎に半導体素子の寿命は半減し，故障率は約 2 倍上昇

接合(5)(8)，優れた放熱特性を有するダイヤモンドと GaN 層することが知られている．ワイドギャップ半導体であるの直接接合(9)，低熱抵抗パワーモジュール構造を実現するた

GaN 系素子は Si 系素子より高温での動作が可能であるもの

めのダイヤモンドと金属( Al と Cu )の直接接合(10)(12) (図大阪公立大学工学研究科(大阪市立大学工学研究科)1)准教授 2)教授(〒558
8585 大阪市住吉区杉本 33138)
東北大学金属研究所特任准教授
Direct Bonding of Diamond and Dissimilar Materials at Room Temperature; Jianbo Liang, Yutaka Ohno, Naoteru Shigekawa(Graduate School of Engineering, Osaka Metropolitan University, Osaka. 
Institute for Materials Research, Tohoku University, Oarai,
Ibaraki)Keywords: diamond/dissimilar materials direct bonding, interfacial microstructure, heat dissipation, intermediate layer, amorphous carbons
directly converted into diamond
2022年 3 月14日受理[doi:10.2320/materia.61.334]



最近の研究

比較して，研磨後表面の平坦性が大幅に改善され， Ra 値が0.277 nm まで低減した．


接合作製フロー

ダイヤモンドとの直接接合に Si および Si 基板上に成長した GaN 薄膜， Al と Cu 箔を使用した．ダイヤモンドと Si,
図1

従来と目標とするパワーモジュール構造の比較． (オンGaN 薄膜， Al, Cu の直接接合作製プロセスフローを図に示す．先ず研磨したダイヤモンド，Si, Si 上に成長した GaN

ラインカラー)

薄膜 ， Al, Cu を 超音 波洗浄 機に おい て有機 洗浄を 行っ た)，の研究開発を行っている．本稿では，これらの実現に向後，無機洗浄を行う．洗浄後速やかに接合装置の真空チャン

けた研究開発への取り組みの進捗状況を報告する．

バー内に導入し，表に示す条件を用いて接合を行う．接合
プロセス終了後の Si /ダイヤモンド， GaN /ダイヤモンド，

.



実 験

詳

細

表面活性化接合法

常温でダイヤモンドと異種材料の直接接合において表面活性化接合(SAB: Surface Activated Bonding)法と呼ばれる手

Al /ダイヤモンド， Cu /ダイヤモンド接合試料表面の光学顕微鏡像を図に示す．ダイヤモンドが透明のため，接合ができたかどうかを目視で確認できる．非接合部分が観察されなかったことによって，全面の接合が実現されたことが明らかになった．

法を採用した．この方法が SAB 法とも呼ばれている．接合
模式図を図に示す．接合用試料同士を，超高真空チャンバー内に設置し，アルゴン不活化ガスの原子ビームを用いて試料表面を照射し，表面に付着する汚染物質や自然酸化膜等を除去し，ダングリングボンドを露出させる．これは表面活性化と呼ばれ，活性化した試料表面同士を一定の荷重をかけて接触させることにより両者の接合を形成する．接合プロセス
が全て真空チャンバー中に行われることで，汚染物質の混入と酸化物除去後の再酸化を抑制することにより強固な接合を実現できる．また，常温での接合方式を採用することで，接合材料間の熱膨張係数や格子定数差の影響を受けずに接合が

図3( a) 研磨前と ( b) 研磨後ダイヤモンド基板表面の AFM
像．(オンラインカラー)

図4

常温でダイヤモンドと異種材料の直接接合作製フロー．(オンラインカラー)

できる．近年では，本手法を用いた大口径半導体材料の接合技術の実用化研究が行われている．


ダイヤモンド表面の平坦性検討

図 2 に示した接合を形成させるためには，表面の平坦性が非常に重要である．接合相手である Si や GaN 表面の平坦性は非常に良い．その算術平均粗さ( Ra )は約 0.4 nm である．従って，ダイヤモンドと Si, GaN のナノレベルの接合を実現するために，同程度の Ra 値が必要である．研磨前ダ
イ ヤ モ ン ド 表 面 の 原 子 間 力 顕 微 鏡 像 ( Atomic ForceMicroscopy: AFM )を図( a )に示す．その Ra 値は約 1.609
nm と測定された．ダイヤモンド精密研磨技術を用いて，ナノダイヤモンド研磨粒子による表面精密研磨を施した．研磨
後ダイヤモンド表面の AFM 像を図 3 ( b )に示す．研磨前と表1

図2

表面活性化接合(SAB)法の原理模式図．(オンラインカラー)

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

真空圧力
加速電圧
加速電流
照射時間
荷重
荷重時間

SAB 接合条件．
1.0×10－4～1.0×10－6 Pa
1.0～1.5 kV
1.0～1.5 mA
1～10 min100～300 MPa
1～10 min




図5

(a ) 熱処理前と ( b) 1000°
C熱処理後 Si/ダイヤモンド接合界面の断面 HRTEM 像．(オンラインカラー)

図7(a ) 熱処理前と ( b) 1000°
C熱処理後ダイヤモンド/Si 接合の Si 基板を除去し，露出したダイヤモンド表面の Si
2p と C1s XPS スペクトル．(オンラインカラー)(a) Si/ダイヤモンド，(b) GaN/ダイヤモンド，(c) Al/
ダイヤモンド，(d) Cu/ダイヤモンド接合試料表面の光学顕微鏡像．(オンラインカラー)

.



図6

実 験

結

果

ダイヤモンド/Si 接合界面の構造と結合状態評価

熱処理前と1000°
C熱処理後 Si/ダイヤモンド接合界面の断面高分解能透過電子顕微鏡(High Resolution Transmission
Electron Microscopy: HRTEM)像をそれぞれ図(a)と(b)に示す．熱処理前の接合界面において厚さ約 6 ナノメート
ルの中間層が観察されたものの，ナノレベルの空洞や亀裂などが観察されなく，原子レベルで接合できたことを示した．
接合界面に形成された中間層が接合プロセスにおいてアルゴ
ン原子ビーム照射によって接合試料表面の結晶構造は破壊され，破壊された層同志の接合によって生じたダメージ層である．なお，熱処理後の接合界面には，中間層の厚さが僅かに減少し，その厚さが約 5 nm と測定された．ダイヤモンドとSi の間に大きい熱膨張係数差があるものの(ダイヤモンドのSpectroscopy: EDS )マッピング像，接合界面全体の C, Ga,

熱 膨 張 係 数  0.8 × 10－6 °C－1 ， Si の 熱 膨 張 係 数 2.6 × 10－6

O ，および N 原子の X 線強度プロファイルをそれぞれ図°C－1)，接合界面の離が観察されなかったことで，優れた(a)(d)に示す．図 8(d)に挿入された TEM 像は，X 線強度

耐熱性を有することを示した．熱処理前と 1000 °C 熱処理後プロファイルの測定位置を示す．接合界面において上記 Si/

ダイヤモンド/ Si 接合の Si 基板を除去し，露出したダイヤ

ダイヤモンド接合界面と同様に中間層が観察され，その厚さ

モンド表面の Si 2p と C1s X 線光電子分光( X ray Photoe-

は約 5.3 nm と測定された．界面に形成された中間層が EDS

mission Spectroscopy: XPS )スペクトルをそれぞれ図( a )プロファイルより C, Ga, O ，および N 原子からなる原子混と( b )に示す．熱処理前の Si 2p スペクトルにはシグナルが合層であることを明らかにした．また，酸素ピークの位置よ検出されなかった．一方，熱処理後のダイヤモンド表面のり中間層が主にダイヤモンドのダメージ層で，Ga と N 原子

Si 2p スペクトルには Si C 結合シグナルが検出された．且が中間層に拡散している．界面に検出された酸素が接合装置

つ C1s スペクトルにも SiC 結合に由来するシグナルが検出

中の残留酸素に起因すると考えられる．

された．これは熱処理後接合界面に SiC 層が形成されたこ
とを示す．



ダイヤモンド/GaN 接合界面の構造，組成分布および炭素結合状態評価

熱処理前 GaN /ダイヤモンド接合界面の GaN [ 11̃00 ]とダ

図( a )( d )に，それぞれ 1000 °C 熱処理後 GaN /ダイヤモ
ンド接合界面の GaN [ 11̃00 ]とダイヤモンド[ 001 ]晶帯軸に沿って観察した断面 HRTEM 像，接合界面の EDS マッピ
ング像，接合界面全体の C, Ga, O，および N 原子の X 線強度プロファイルを示す．熱処理前と比べ，熱処理後接合界面に形成された中間層の厚さは 1.5 nm まで大幅に低減した．

イ ヤ モ ン ド [ 001 ] 晶 帯 軸 に 沿 っ て 観 察 し た 断 面 HRTEM

また，中間層においてダイヤモンドの結晶の[220]面に対応

像，エネルギー分散型 X 線分光( Energy Dispersive X rayする格子縞が観察された．界面付近における C, Ga，および



最近の研究

図8

熱処理前 GaN/ダイヤモンド接合界面の (a) GaN[11̃00]と (b) ダイヤモンド[001]晶帯軸に沿って観察した断面
HRTEM 像，( c ) 接合界面の EDS マッピング像，( d )接合界面全体の C, Ga, O，および N 原子の X 線強度プ
ロファイル(背部に挿入された TEM 像は， X 線強度プ
ロファイルの測定位置を示す)．(オンラインカラー)

図 10( a ) 熱処理前 GaN /ダイヤモンド接合界面の C K エッ
ジ EELS スペクトルの位置依存性と EELS スペクトルから抽出した (b) pと sピーク強度と (c) sp2 比((b)と (c) に挿入された TEM 像は，EELS スペクトルの測定位置に対応する)．(オンラインカラー)

エ ネ ル ギ ー 損 失 分 光 ( Electron Energy Loss Spectroscopy:
EELS )スペクトルの位置依存性， EELS スペクトルから抽出した pと sピーク強度，および sp2 比をそれぞれ図( a )( c )に示す． sp2 比は pと sピーク面積を積分することによって計算された．
sp2()＝

p/(p＋s)
×100
/

p
p
amorphous carbon
amorphous carbon＋s
amorphous carbon(1)

ここで， pamorphous carbon と s
amorphous carbon は標準アモルファス
カーボン材料を測定することによって得られた．標準アモル
ファスカーボンの sp2 比は約16と計算された．中間層における sp2 比の変動より中間層は，2 つの部分に分けられる．
1 つはアモルファスカーボンとダイヤモンドで構成され，もう 1 つは完全なアモルファスカーボンで構成される．それ
図9

1000°
C熱処理後 GaN/ダイヤモンド接合界面の (a) GaN[11̃00]と (b) ダイヤモンド[001]晶帯軸に沿って観察した断面 HRTEM 像，( c ) 接合界面の EDS マッピング像，( d ) 接合界面全体の C, Ga, O ，および N 原子の X
線強度プロファイル．(オンラインカラー)

らの厚さは，それぞれ約 3.2 と 2.8 nm と測定された．
図(a )( c)に，それぞれ 1000°
C 熱処理後 GaN /ダイヤモ
ンド接合界面の C
K エッジ EELS スペクトルの位置依存性，EELS スペクトルから抽出した pと sピーク強度，および sp2 比を示す．接合界面における sp2 比は熱処理後大幅に低減し，約 51 に達した．完全なアモルファスカーボンでN 原子の EDS プロファイルの立ち上がりが急勾配になった構成された部分が消失し，アモルファスカーボンとダイヤモことによって，熱処理によるダメージ層の再結晶化を示唆す

ンドで構成された部分の厚さが約 2.6 nm までに低減した．

る．また，酸素ピーク強度の低下が観察され，酸素が熱処理

中間層における実際 sp2 比は， TEM サンプル製造プロセス

によって GaN 側拡散したことに起因する．

中において FIB によって引き起こしたダメージ部分の sp2

熱処理前 GaN /ダイヤモンド接合界面の C K エッジ電子

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

比を差し引いて，0 から34の間であると計算された．




図11




(a) 1000°
C熱処理後 GaN/ダイヤモンド接合界面の CK
エッジ EELS スペクトルの位置依存性と EELS スペク
トルから抽出した (b) pと sピーク強度と (c) sp2 比((b) と (c) に挿入された HRTEM 像は，EELS スペク
トルの測定位置を示す)．(オンラインカラー)

図 12( a ) 熱処理前，( b ) 200 ，( c ) 400 ，( d ) 600 °C 熱処理後Al /ダイヤモンド接合界面の断面 TEM 像． (オンライン
カラー)

Al/ダイヤモンドと Cu/ダイヤモンド接合界面の構造と熱特性評価図( a )( d )に，それぞれ熱処理前， 200, 400 ，および
600 °C 熱処理後 Al /ダイヤモンド接合界面の断面 TEM 像を示す．上記の Si/ダイヤモンドと GaN /ダイヤモンド接合界面と同様に熱処理前の接合界面には，薄いダメージ層が形成されている．そのダメージ層の厚さは熱処理温度の上昇と共に低減し，600°
C熱処理後の界面には観察されなかった．これは熱処理プロセスによるダメージ層の再結晶化だと考えられる．図(a)と(b)に，それぞれ熱処理前と700°
C熱処理後
Cu /ダイヤモンド接合界面の断面 STEM 像を示す．接合プ

ロセスにおけるアルゴン照射によって生じたダメージが Cu/
ダイヤモンド接合界面にも観察された．ダメージ層の厚さは約 4.5 nm と測定された． 700 °C 熱処理後の接合界面には，ダメージ層が観察されず，ダイヤモンドと Cu の結晶がお互
いにみ合う領域の形成ができた．その要因は上記 GaN/ダイヤモンドと Al/ダイヤモンド接合界面と同時に熱処理プロセスによるダメージ層の再結晶化に起因する．熱処理前後

図 13( a ) 熱処理前と ( b ) 700°
C熱処理後 Cu/ダイヤモンド接合界面の断面 STEM 像．(オンラインカラー)

Al/ダイヤモンドと Cu/ダイヤモンド接合界面にはナノレベ

ルの空隙や破損が確認されず，良好な接合と優れた耐熱性接合界面の実現ができたことを示す．図に熱処理前 Cu/ダイ
ヤモンド接合界面の時間領域サーモルリフレクタンス法によると抽出された．両者の熱抵抗値がほぼ一致する．更に現象り得られた熱過渡応答シグナルとフィッティング結果を示論により計算した値 1.13×10－8 m2･K/W より 5 割程度大きす．比較のため，ダイヤモンド上に蒸着した Cu 薄膜の測定

い．これらの結果は，現象論値に近い低熱抵抗値の Cu/ダイ

結果も図14にもプロットしている．Cu/ダイヤモンド接合界

ヤモンド接合界面の作製が実現できたことを示した．

面と蒸着により形成した Cu とダイヤモンド界面の熱抵抗値がそれぞれ 1.7±0.2×10－8 と 1.7±0.3×10－8 m2･K/W であ



最近の研究

度公益財団法人ヒロセ国際奨学財団第 4 回研究助成の支援を受けた．ダイヤモンドと GaN の研究は NEDO 先導研究プ
ログラム「ダイヤモンド直接接合による高耐熱性界面の研究開発」の委託により実施された．研究の一部は，東北大学金属研究所における共同研究(18M0045, 19M0037, 20M0030)
により実施されたものである．接合界面の断面 TEM 観察にあたり，東北大学金属研究所・大野裕准教授と清水康雄学術研究員と京都大学化学研究所・倉田博基教授のご支援を頂い
た．

文
図 14

.

熱処理前 Cu /ダイヤモンド接合構造とダイヤモンド上に蒸着した Cu 構造のサーモルリフレクタンス信号とフィッティング結果．(オンラインカラー)

ダイヤモンド/異種材料の直接接合による高効率
デバイスへの応用展望

ダイヤモンドと Si, GaN を直接接合し，かつ接合界面が1000 °C ほどの高耐熱性を有することが実証されたことにより， Si 基板と接合された単結晶ダイヤモンド上に成膜し，ダイヤモンド素子の形成が可能となる．高出力・高周波ダイ
ヤモンド系素子と制御用の Si 集積回路を同一の Si 基板上に形成することで，小型・高密度集積モジュールの実現が期待できる．また，ダイヤモンドに接合された GaN 層を加工することで，ダイヤモンドの熱伝導性を活かした高放熱 GaN素子の実現も期待できる．放熱性能の大幅向上で GaN 素子の最大出力の増加，信頼性の向上，システムの小型・軽量化
および冷却機構の簡素化が実現できる．
「ダイヤモンドと Si, GaN 半導体の直接接合」「ダイヤモンドと金属 Al, Cu の直接接合」の研究成果を組み合わせる
ことにより，図 1 に示すような，ダイヤモンドを放熱基板とする低熱抵抗パワー半導体モジュールの実現が期待できる．今後，ダイヤモンドを放熱基板とするモジュール構造の献( 1 ) J. G. Jessen, M. V. S. Chandra, Y. Sun, L. F. Eastman, J.
Wasserbauer, F. Faili, D. Babic, D. Francis and F. Ejeckam:
IEEE Electron Device Lett., 28(2007), 948950.
( 2 ) T. Liu, Y. Kong, L. Wu, H. Guo, J. Zhou, C. Kong and T. Che:
IEEE Electron Device Lett., 38(2017), 14171420.
( 3 ) B. L. Hancock, M. Nazari, J. Anderson, E. Piner, F. Faili, S.
Oh, D. Twitchen, S. Graham and M. Holtz: Appl. Phys. Lett.,
108(2016), 211901.
( 4 ) M. Rousseau, A. Soltani and J. De Jaeger: Appl. Phys. Lett.,
101(2012), 122101.
( 5 ) J. Liang, S. Masuya, S.
W. Kim, T. Oishi, M. Kasu and N.
Shigekawa: Appl. Phys. Express, 12(2019), 016501.
( 6 ) Y. Ohno, J. Liang, H. Yoshida, Y. Shimizu, Y. Nagai and N.
Shigekawa: Jpn. J. Appl. Phys. (accepted online 11 March
2022).
( 7 ) J. Liang, S. Masuya, M. Kasu and N. Shigekawa: Appl. Phys.
Lett., 110(2017), 111603.
( 8 ) J. Liang, Y. Zhou, S. Masuya, F. Gucmann, M. Singh, J.
Pomeroy, S. Kim, M. Kuball, M. Kasu and N. Shigekawa:Diam. Relat. Mater., 93(2019), 187192.
( 9 ) J. Liang, A. Kobayashi, Y. Shimizu, Y. Ohno, S.W. Kim, K.
Koyama, M. Kasu, Y. Nagai and N. Shigekawa: Adv. Mater.,
33(2021), 2104564.
(10) J. Liang, Y. Ohno, Y. Yamashita, Y. Shimizu, S. Kanda, N.
Kamiuchi, S.W. Kim, K. Koji, Y. Nagai, M. Kasu and N.
Shigekawa: ACS Appl. Nano Mater., 3(2020), 2455.
(11) S. Kanda, Y. Shimizu, Y. Ohno, K. Shirasaki, Y. Nagai, M.
Kasu, N. Shigekawa and J. Liang: Jpn. J. Appl. Phys., 59(2020), SBBB03.
(12) J. Liang, S. Yamajo, M. Kuball and N. Shigekawa: Scr. Mater.,
159(2019), 5861.

実現に向けて，接合用の大面積ダイヤモンド基板の開発と大★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

面積ダイヤモンドと異種材料の接合技術の開発が必要であ

本記事で紹介する成果は当研究室の卒業生，在籍学生との名古屋工業大学大学院工学研究科未来材料創成工学専攻博士後期課程修了(工学博士)
2012年 4 月2015年 3 月 大阪市立大学工学研究科博士研究員
2015年 4 月2019年 3 月 大阪市立大学工学研究科講師
現職
2019年 4 月専門分野半導体材料工学◎常温で異種材料の直接接合によるデバイスへの応用研究に従事．ダイヤモ
ンドと異種材料の直接接合界面の熱処理前後ナノ構造，組成分布，結合状
態，熱伝達特性評価を中心に活動．

討論・実験・解析によって得られたものである．研究の実施★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

る．このように異種材料接合技術，ダイヤモンドの材料技
術，素子技術が融合することにより，エレクトロニクスに新たな展開が生まれることが期待される．

梁 剣波
2012年 3 月に当たり，科研費・平成 28 年度挑戦的萌芽研究「パワー素子に向けたダイヤモンド/シリコン常温接合とその結晶工学的機構の解明( 16K13676 )」，平成 30 年度挑戦的研究(萌芽)「高効率素子に向けたワイドギャップ半導体/ダイヤモンド直接接合および界面相構造の解明( 18K19034 )」，令和 2 年度
基盤研究(c)「縦型デバイス応用に向けた導電性ダイヤモン
ドと GaN, Ga2O3 ヘテロ接合の形成(20K04581)」，平成29年

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

梁

剣波

大野

裕

重川直輝




金属鋳造と砂型1.その歴史と最近の進展
永 瀬 丈 嗣柏 井 茂 雄兼 吉 高 宏
淺 野 和 典 北 村 一 浩

.

は じ

め

に

持 続 可 能 な 開 発 目 標 ( SDGs : Sustainable

Development

Goals)は，地球を救うための行動指針と言われるほど環境問

題を解決するために大切な役割を果たすまでになっている．
SDGs と金属・鋳造という言葉からは，希少金属元素と限られた資源の分配，金属資源生産における二酸化炭素の排出，資源循環とリサイクル，エネルギー・水・医療衛生などの社会インフラ，など様々な課題を連想できる．金属素形材は，環境というキーワードを抜きには語ることが出来ない時代になっている．
本解説記事のキーワードは，金属素形材の生産に必要不可
欠な「砂」である．金属素形材が SDGs と強い関連があることは言うまでもないが，「砂」が SDGs と関連したものと

図1

代表的な鋳物砂の写真．(a) 砂型プリンターに利用される砂，( b ) 山砂(大阪・羽曳野)，( c ) 天然珪砂(島根・大田温泉津)，( d) 人工砂．写真データは山川産業株式会社(3)より提供いただいた．

は考えにくい．砂はありふれた物質のようであり，山・川・海(砂浜)にいけば無尽蔵に存在する物質のように思われる．
しかし，砂の種類と用途を考えた場合，非常に限られた範囲

源であること，その戦略物質としての重要性は，文献(1)(2)にで採取できる砂しか産業利用できない．図に，鋳物や砂型

詳細に記載されている．鋳物砂の産地は大きく限られ，鋳物

プリンターに利用される代表的な砂の写真を示す．(a)砂型が発達してきた場所は砂の産地と密接に関連してきた．現在

プリンターに利用される砂，( b )鋳造に利用される山砂，では，多くの人工砂が利用されるに至っている．

( c )天然珪砂，( d )人工砂は，形状や粒度分布が大きく異な「砂」は地理に大きく依存する貴重な資源・戦略物質であっていることがわかる．見た目だけではなく，材質や成分にり，この資源の偏在性が鋳造・鋳鉄の発展とその歴史に大きも違いがある．これは，鋳造される金属の種類と求められるな影響を与えてきた．本解説記事では，金属鋳造における古特性の違いを反映しているためである．別の言い方をすれ

代から現代の三次元積層造形技術にいたる歴史と地理との関ば，選び抜かれた砂でなければ，金属素形材の中核生産技術連性を，「砂」という観点から，( 1 )砂型の歴史と最近の進の一つである鋳造に使用される鋳物砂として利用できないと

展，(2)金属の歴史と地理を学習する砂型実習教材の開発，いうことを意味している．鋳物砂に限らず，砂が限られた資(3)大学における砂型鋳造実習の現状，の 3 部からなる解説兵庫県立大学教授(〒6712280 姫路市書写2167)
公益財団法人 新産業創造研究機構技術コーディネーター
兵庫県立工業技術センター部長
近畿大学教授
愛知教育大学教授
Metal Casting and Sand Mold: (1) History and Recent Development; Takeshi Nagase, Shigeo Kashiwai, Takahiro Kaneyoshi,Kazunori Asanoand Kazuhiro Kitamura(University of Hyogo, Himeji. The New Industry Research Organization(NIRO), Kobe. Hyogo Prefectural Institute of Technology, Kobe. Kindai University, HigashiOsaka. Aichi Universityof Education, Kariya)
Keywords: casting, sand mold, history, geography, additive manufacturing, 3D printer2022年 1 月 6 日受理[doi:10.2320/materia.61.340]

材 料 教 育

記事として，特に兵庫県や大阪府を中心とする関西地区の活戦後，鋳鉄としては強度・靭性に優れた球状黒鉛鋳鉄が普及動について紹介をする．

するとともに，鉄や銅だけではなくアルミニウム鋳物やマグ
ネシウム鋳物の生産が本格化した．近年では，三次元積層造

.

鋳造の歴史と鋳型の歴史

形法の実用化が進むに至っている．金属素形材の基礎的生産技術である鋳造は，何千年にもわたる歴史を持っており，鋳鋳造の歴史は鋳型の発展と密接に関連している(4)(6) ．表

造の歴史は人類の金属使用の歴史そのものであると言える．

に，文献(4)を参考とした鋳造の歴史と鋳型の歴史の対応

表 1 より，鋳造法・鋳造に用いられる金属元素・鋳造で生表を示す．古代文明発祥の国々では，銅器・青銅器時代を経産された製品の移り変わりとともに，鋳型も連動して変化して鉄器時代へと金属文化が進み，石器，青銅器，鉄器と時代ていることが分かる．別の言い方をすれば，鋳造の歴史は鋳が明確に区分される．一方，我が国では，中国大陸から朝鮮型の歴史であり，鋳型の歴史は鋳造の歴史であると言える．

半島へ伝播した青銅器・鉄器およびその製造技術が，弥生時

鋳型の歴史の中心として「砂」の存在がある．鋳型への砂の代に日本へ渡来したため，この 2 種の金属である銅と鉄が利用の開始，鋳物砂の発展，そして砂型プリンターへと至る

ほぼ同時に使用され始めた(7)．鉄に関して注目すると，我が歴史と地理の関係を，次節で解説する．

国では古代から近世にかけて，砂鉄や鉄鉱石を粘土製の炉で木炭を用いて比較的低温で還元し純度の高い鉄を生産する

.

砂型の誕生と歴史「たたら製鉄」が発展した．たたら製鉄と言えば，日本刀の原料になる玉鋼のような純度の高い鉄である「ケラ・ 」の鋳造を鋳型・粉体工学からみた視点で解説した文献(4)を生産を思い浮かべる場合も多いが，銑鉄・鋳鉄にあたる「ズ 石型，◯
 土型，◯
 砂型と金型，と発参照すれば，鋳型は，◯ク・銑」の生産も主流であったとも言える．明治維新を経砂展してきたとされている．図は，鋳型の歴史として，◯て，明治時代後半から工業用鋳鉄鋳物の生産が本格化した．


型と金型の発展形である AM ( Additive Manufacturing ，◯

表1

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

鋳造の歴史と鋳型の歴史の対応．文献(4)を引用改変．




図3

図2

古代日本における石型，土型に関する代表的な遺跡．
文献(4)(6)を引用改変．

鋳型の移り変わり．文献(4)を引用改変．

型・土型ともに存在するものの石型が主であったのが，古墳時代までに地域差を持ちながら土型が主となっていくという
金属直接積層造形と砂型プリンター)を加えた図である．

イメージを想像することができる．土型への転換という意味

我が国に鋳造技術が入ってきたのは弥生時代である．弥生

では，関西は九州と比べて「先進的」とも考えられる．600

時代前期にも青銅器の出土は認められるものの，これらの事

年代ごろの飛鳥大仏(奈良県)の製造では，土型が利用されて例は舶載品を再加工したものであり，日本列島における青銅いる(4)．

器鋳造を示すものではない．この時代における確実な鋳造に

石型では大きな製品や複雑な製品は，鋳造しにくい．さら関連する遺物の出土は弥生時代「中期」になる．鋳造技術がに，石型では，凝固に伴う金属の収縮に対応することが出来最初に入ってきたのは北部九州であり，北部九州からの伝播ない．このため，石型から土型，さらには砂型へと鋳型は進として関西にその技術がもたらされたと考えられる．これら化した．砂型は，江戸時代末期から明治時代にかけて日本古の時代の鋳造関連遺物が出土した代表的な遺跡としては，熊来の手法として発展し，明治維新以降は欧米の技術を導入し本県熊本市・八ノ坪遺跡(8)(9)，福岡県春日市・須玖タカウタ

ながら発展してきた(2)(4) ．現在では砂型プリンターが開発

遺跡(10)，兵庫県姫路市・名古山遺跡(11)，兵庫県赤穂市・上されるにいたる，現在も発展しつづけている分野である．砂高野遺跡(12)(13) ，大阪府茨木市・東奈良遺跡(14)(15) ，奈良県型に利用される鋳物砂は，すべて砂というわけではなく，一

磯城郡田原本町・唐古・鍵遺跡(16)，大阪府寝屋川市・楠遺般に「砂」と「粘土」と「水」を適度に混合したものである．

跡(17)などがある．図は，これら砂型・土型に関する遺跡

鋳物砂と砂型には，( 1 )造形性，( 2 )流動性，( 3 )通気性，の場所を示した地図である．九州では弥生時代を通じて非常(4)強度，(5)耐熱性，(6)再利用特性，(7)均一性，(8)崩壊に数多くの石型が出土することから，九州では基本的には石性，など多くの特性が必要とされる．流動性が良く，かつ室

製鋳型の使用が主流であった考えられている．一方，関西で温において造形性に優れ，造形後は鋳型が鋳造時の熱衝撃には，当初は石型の使用が主流だったが，弥生時代中期後半段

耐えかつ変形しないような強度を持ちつつも発生するガスに

階では一部の青銅器に土型の利用が始まり，弥生時代中期末対処するため通気性にすぐれ，鋳物を取り出す際には型ばら～後期初頭には，土製鋳型外枠のなかに真土(まね)(現在にしが容易であるだけではなく作業環境の点から発生する粉塵

おいて金属工芸・鋳金などの分野で利用されている真土とはが少ないものでなくてはならない．さらに，再利用が可能で異なるもの)を詰めて鋳型とする技術が登場しこの鋳型が主あるかも極めて重要な因子となる．これらの条件を満足する流になっていくという違いがみられる．弥生時代の次の時代

ためには，砂の材質だけでなくその粒度，砂と粘土の比率なである古墳時代では，青銅器鋳造に関連する遺物がほとんどどが重要となる．したがって，鋳物砂として利用可能な砂見つかっていないが， 製三角縁神獣鏡などの青銅鏡をはじは，海砂や川砂では満足することができず，ごく一部の限らめ，各種青銅器の多くは土型で製作されたと考えられる．弥れた地域において産出される山砂でしか対応できない．様々

生時代・古墳時代における鋳造の全体像は明らかとはなってな特性を満足する必要があるという大きな制約，さらに砂はいないが，石型から土型の移行は単純ではなく，当初は石重量物であり輸送インフラの整っていない時代では輸送が大

材 料 教 育

変に困難であるという成約から，金属鋳造は，山砂が産出さ産地として報告されている地名を示す(7)．図に，日本各地れる地域で発達してきたことは自然であると考えられる．砂における鋳物業発祥と伝わる地名と年代(18)(19)を示す．早い型に利用される鋳物砂は「砂」と「粘土」と「水」を適度に年代では，大阪・河内( 700頃)，栃木・佐野( 781 )，埼玉・混合したものであるので，資源的制約が大きい山砂だけでは川口(940)，奈良・香芝下田(1000頃)，山形(1051)，兵庫・なく，「砂」と結合材である「粘土」を混ぜ合わせることで

姫路野里( 1130 頃)，などが見られる．図 4 より，山砂や天鋳物に適した砂を得る技術が発達した．このような混練での然珪砂の産地と，現代でも鋳造が盛んな地域に相関関係があ

造形に適した鋳物砂に利用される天然砂の原料としては，ることが分かる．図 4 と図 5 より，古代から鋳造が盛んで「天然珪砂」が利用される．図に，山砂および天然珪砂のあった地域が，現在でも鋳造が盛んである傾向が分かる．これらの傾向は，良質な山砂や天然珪砂が取れる地域で鋳造が発達し，その伝統を引き継いで現在まで鋳造がその地域を支える主力産業として活躍している，と理解することが出来る．我が国における鋳造の歴史は，鋳型の歴史であり，さらに砂の地域偏在性と関連した地理と歴史と密接に関連がある．我が国において，「鋳鉄・鋳造」と「鋼・鍛冶」が発達してきた場所が異なる特徴を持つことの要因として「砂」の地理的偏在性も大きな要因となっていることは，文献(20) の歴史地理学的研究の立場から検証された文献においても指摘されている．
現在では，人工砂が開発・実用化されている．人工砂とは，耐火度に優れた砂を配合して，そして天然の砂の欠点である砂粒の不規則な形を球状にしたものである．図 1 に示
すように，人工砂は球状で流動性がよい．人工砂は耐火度が高く，熱伝導が良く，各種鋳型製造プロセスへの応用が可能である．さらに，人工砂で作製された砂型は「型落ち」や「すくわれ」などの鋳型の欠陥が少なく，産業廃棄物がほとんどでないなどのメリットがある．型ばらし時に発生する粉

図4

山砂と天然珪砂の産地．文献(7)を引用改変．現代でも鋳造が盛んな地域との対応関係がある．

塵が極度に少ないことから，鋳物工場での作業環境の劇的な改善をもたらしたことも特筆すべき点である．我が国の鋳造，そして自動車・重工業・建築・水道などの社会インフラの発展の一端を，「鋳物砂」の発展が担ってきたとも言える．

.

砂型プリンターへ

砂は戦略物質・重要資源であり，古来においては山砂や天然珪砂が利用できる地域が必然的に鋳物の産地が形成される
重要条件であった．輸送インフラの発達や人工砂の開発に伴い，砂の産地は大きく広がるとともに鋳物の産地も日本全国へと広がった．金属鋳造の歴史は，金属そのものだけではな
く，鋳型発展の歴史と砂の地理的制約にも大きく依存してきたと言える．
この砂と鋳型との歴史に近年新しい展開が訪れようとしている．これまで必要としてきた木型等の模型が不要で直接造形を行う砂型三次元積層造形(砂型 3D プリンター)である．
三次元積層造形法は，三次元データを基に断面形状データ(スライスデータ)を計算し，スライスデータを造形，積層することにより三次元形状を具現化する方法である．図に砂型 3D プリンターおよび砂型の例(19)を示す．
図5

鋳物業発祥の年代．文献( 18 )( 19 )を引用改変．早い年
代では，大阪・河内( 700 頃)，栃木・佐野( 781 )，埼
玉 ・ 川 口 ( 940 ) ， 奈 良 ・ 香 芝 下 田 ( 1000 頃 ) ， 山 形(1051)，兵庫・姫路野里(1130頃)，などが見られる．

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan砂型 3D プリンターでは，バインダーをレーザー照射して溶融させる方法と直接バインダーを噴射する方式(バインダージェット方式)が存在するが，いずれも砂そのものを結合




図7

砂型プリンターが設置されている公設試験研究機関．

レーション等の Computer Aided Engineering(CAE)技術にも活用できるため，設計・解析・製造の各プロセスで利用でき，これからのデジタルトランスフォーメーション(DX)に
図6

兵庫県立工業技術センターに設置されている砂型プリ
ンターと造形体の例．文献(21)を引用改変．(a)国産砂型積層造形装置砂型プリンター SCM 10H，(b)砂型プ
リンターの内部，(c)造形した砂型の一例．

欠かすことができないものとなっていくのは間違いなく，砂型プリンターは DX と結びついてさらに発展していくと考えられる．
上述のように，3D プリンターにもメリット・デメリットがあり，従来砂型製造法と 3D プリンター造形法それぞれのさせて形作るのではなく，バインダー(樹脂などの有機バイ

メリットを活かした利用方法が存在するため，砂型 3D プリ

ンダー，あるいは無機バインダー)により砂を結合させる方

ンターが従来の砂型製造に完全に取って代わることはないと法で砂型の造形を行う．これは，従来の砂とバインダーを混思われるが，従来技術との連携や新たな製造技術として活用

練して型取りすることによる方法と基本的には同じ方式であされることは間違いないと考えられる．そのため，鋳造業界るため，3D プリンターで造形した砂型は従来法で作製したにおいて砂型 3D プリンターやデジタルデータの活用技術を砂型とほとんど同じものであると言える．

習得していくことが非常に重要となってくる．現在，国内の砂型 3D プリンターを使うことのメリットとしては，( 1 )公設試験研究機関等に砂型 3D プリンターが導入されている木型等の模型が不要で直接砂型を造形できる，(2)木型等か(図)．公設試験研究機関では，セミナーや機器利用等の技

らの抜け勾配が不要となり，形状制限があまり無い，(3)型

術支援を行われているので，活用をお勧めする．

の割り面や分割等に制限がなく，自由度の高い方案が可能，等が挙げられる．一方で 3D プリンターも万能ではなく，デ

.

終

わ

り

に

メリットとして，( 1 )現状では高価(造形サイズによるが，数千万円～数億円)な装置が必要，( 2 )粒度の均一性や特殊金属鋳造の歴史は，金属だけではなく砂にも大きく支配さ加工が必要な砂材料を使うため，材料も高価となる，(3)原れてきた．このような背景は，たたら製鉄の歴史(鋼ケラ

理上，硬化した部分と未硬化部分が混在し，境界の不鮮明さを原料とする鋼の歴史)(銑鉄・鋳物ズクを原料とする銑が発生するとともに，未硬化砂の除去が必要となる，(4)積鉄・鋳物の歴史)，明治期における鉄鋼・鋳鉄産業の発展

層造形の原理上，局面等において階段状の積層痕が生じる，(鋼世界遺産・明治日本の産業革命遺産( 5 ) 3D プリンターを活かす砂型設計，デジタルデータ技術

船，石炭産業(22) )(鋳鉄鉄鋼と同じく集成館からはじまが必須，等が挙げられる．特に，デメリットの(5)にある砂り，大阪砲兵工廠へと続く歴史(23))において，鉄鋼と鋳鉄が型設計やデジタルデータ技術については，3D プリンターを異なる道を歩んできた歴史とも深く関連している．金属鋳造活用するために非常に重要となってくる．なお，デジタルデは，「砂」に関連した，地域の地理と歴史に深く関連した金ータは，3D プリンターに利用するだけでなく，鋳造シミュ

属素形材生産の中核技術であり，最近では三次元積層造形技



製鉄・製鋼，造材 料 教 育術として新しい展開を見せている．金属鋳造は，古代から地域に根差し，最先端の技術を取り込みつつさらに発展する金属の基礎基盤技術である．金属鋳造の発展は，いかに地域に根差し(ローカライズし)，グローバルに発展できるかにかかっている．第 1 部となる本解説では，金属歴史地理学の一例として「金属鋳造と砂型」を取り上げ，砂型の過去・現在・
未来といった歴史軸と，砂という地域偏在性が強い資源の分布といった地理軸を組み合わせ，金属鋳造を歴史地理学的視点から再考し次世代の鋳造・三次元積層造形へとつなげる新たな試みを紹介した．第 2 部では，金属歴史地理学の観点から次世代を担う小学生・中学生向けに金属材料・鋳造の重要性を知ってもらうための教材として開発を進めている「単に金属と触れ合うというだけではなく，金属の歴史と地理をも学習する金属鋳造・砂型実習教材の開発」について，第 3
部では大学における砂型を用いた金属鋳造実習の現状について解説する．
本解説論文の執筆に際し，日本鋳造工学会関西支部から全面的なご協力をいただきました．茨木市立文化財資料館の清水邦彦氏より，様々な助言をいただきました．鋳物砂の写真
データは山川産業株式会社より提供いただきました．ここに感謝の意を表します．

文献( 1 ) Beiser Vince 著，藤崎百合(訳)砂と人類「いかにして砂が文明を変容させたか」ISBN 9784794224446, https://www.
kinokuniya.co.jp/f/dsg019784794224446( 2 ) Wedge 資源ウォーズの真実 砂，土，水を飲み込む世界，
https://wedge.ismedia.jp/ud/wedge/release/20210620( 3 ) 山川産業株式会社，http://yks
net.jp/( 4 ) 橋本建次粉体工学会誌， 17 ( 1980 ) , 442 449., https: // doi.
org/10.4164/sptj.17.442( 5 ) 石 野 亨  鋳 物 ， 67 ( 1995 ) , 118 123., https: // doi.org / 10.
11279/imono.67.2_118( 6 ) 中江秀雄鋳造工学， 85 ( 2013 ) , 305 309., https: // doi.org /10.11279/jfes.85.305( 7 ) 日本鋳物協会改訂 3 版 鋳物便覧(1973).
( 8 ) 熊本県熊本市・八ノ坪遺跡， https: // www.city.kumamoto.jp /common / UploadFileDsp.aspx?c _ id ＝ 5&id ＝ 8014&sub _ id ＝

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

3&flid＝144338( 9 ) 林田和人，下村 智，玉川剛司史学論叢，1122(48) 201803.
(10) 福岡県春日市，須玖タカウタ遺跡 2・5 次調査出土青銅器生産
関連遺物および土器類，https://www.city.kasuga.fukuoka.jp/
miryoku/history/historymuseum/1002286/1002288/1006247.
html( 11 ) 兵庫県姫路市，名古山弥生遺跡出土遺物， https: // www.city.
himeji.lg.jp/kanko/0000002036.html(12) 兵庫県赤穂市，兵庫県赤穂市の文化財，http://www.akohyg.
ed.jp/bunkazai/shitei/ken63.html(13) 竹下邦彦工業教育資料，396(2021), 2932.
( 14 ) 大阪府茨木市，茨木市立文化財資料館， https: // www.city.
ibaraki.osaka.jp / kikou / kyoikuiinkaikyoikusoumu / rekibun /rekishibunkazai_jigyou/bunkazai_sihryoukan/index.html( 15 ) 文化庁・国指定文化財等データベース，摂津東奈良遺跡出土
鎔 笵 関 係 遺 物 ， https: // kunishitei.bunka.go.jp / heritage /detail/201/10010(16) 奈 良 県 磯 城 郡 田 原 本 町 ， 遺 跡 ( 国 史 跡 ) 唐 古 ・ 鍵 遺 跡 ，
https: / / www.town.tawaramoto.nara.jp / kanko / bunkazai /iseki/5178.html(17) 大阪府寝屋川市，楠遺跡，https://www.city.neyagawa.osaka.
jp / organization _ list / kyoiku _ shakaikyoiku / bunkasport /bunkazai/namesagasu/1378188437368.html( 18 ) 石 野 亨  産 業 技 術 セ ン タ ー ， 鋳 造 技 術 の 源 流 と 歴 史(1977).
(19) 石野 亨日本鋳物工業新聞社，鋳物 5 千年の足跡，(1994).
(20) 河 島 一 仁  立 命 館 文 学 ， 627 ( 2012 ) , 65 99., http: // www.
ritsumei.ac.jp/acd/cg/lt/rb/627.htm(21) シーメット株式会社，https://www.cmet.co.jp /sandcasting
meister/(22) Sites of Japan's Meiji Industrial Revolution: Iron and Steel,
Shipbuilding and Coal Mining(明治日本の産業革命遺産 製
鉄・製鋼，造船，石炭産業)，https://whc.unesco.org/en/list/
1484/(23) 中江秀雄鋳造工学全国講演大会講演概要集，166(2015), 3.,https://doi.org/10.11279/jfeskouen.166_3★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
2003 年

永瀬丈嗣

大阪大学大学院工学研究科博士後期課程修了，工学博士(大阪大学)
2003年 4 月2008年 2 月，大阪大学大学院工学研究科
2008年 3 月2021年 3 月，大阪大学超高圧電子顕微鏡センター
2021年 4 月現職
専門分野材料組織学，材料設計学◎電子顕微鏡法を中心とする材料組織学，マテリアル
DX による材料設計学に従事．金属新素材開発と地方創生を実現する金属歴史地理学に基づく教育法の開発なども行っている．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★



金属材料実験の手引き
16

1．組 織 観 察
透過型電子顕微鏡の構造と仕組み
山

本

剛

久
小
1)

平

亜

侑
2)

せた物体に照射し，透過した電子を多数の電磁レンズ(磁界 はじめに型電子レンズ)群で順次拡大していきます．両者ともに，得微細組織の観察や，その組織に対応する構造・組成・電子

TEM は，透過型光学顕微鏡とは比較できないほど多様な機られる像は試料内部の構造を反映しています．ただし，
状 態 な ど を 計 測 で き る 透 過 型 電 子 顕 微 鏡 ( Transmission

能を有しています．

Electron Microscope, TEM)は，材料解析・開発には欠くことのできない装置です．近年，その性能が格段に向上し，操 構造の概要

作性についても大きく改善され，高い分解能のもとで組織観察や分析が誰でも簡単にできるようになっています．本稿で図に一般的な TEM の外観およびカット図を示していま

は，TEM に関する構造と仕組みについて概説します．具体

す．カット図において斜線が付された四角形が，光学顕微鏡

的な操作方法や観察事例については次回以降に説明しますのの光学レンズに相当する電磁レンズ(以下レンズ)や，電子線で，合わせて参考にしてください．TEM は，多岐にわたるの傾きや位置などを調整するコイルを表しています．多数の観察や分析技法を有していますので，ここで紹介できる内容

レンズやコイルなどが組み込まれていて，さらには，その調は，そのごく一部でしかありません．本稿の最後に教科書を整や試料駆動のためのダイヤルやボタンが操作パネルに多数紹介していますので，ぜひ，それらも参考にして理解を深め揃えられています．一見，複雑怪奇な構造です．これらすべてください．なお，本文中で用いられている用語や詳細な構ての操作方法を覚えることは非常に手間がかかります．とこ造などは用いる機種によって異なる場合があります．取扱説

ろが，各レンズなどの機能を整理して理解すると，意外と簡明書などに従うようにしてください．

単に使えるようになります．
図は電子線の経路を光に置き換えて簡潔に示した模式図 光学顕微鏡，走査型電子顕微鏡との違い
反射型光学顕微鏡は，可視光線を試料に照射して，表面から反射してきた光を光学レンズで拡大して像を形成します．
走査型電子顕微鏡(SEM )は，加速したプローブ状の電子線を試料表面上で走査し，試料表面から発生した 2 次電子や反射電子の強度を，プローブ走査と同期させてモニター上に像を形成します．前者はレンズの屈折作用を用いること，後者は試料表面とモニター上での走査範囲の比を用いる違いはあるものの，いずれも試料表面の組織を拡大します．一方，透過型光学顕微鏡は，可視光線を試料に照射し，透過した光を光学レンズで拡大します．TEM も，基本的には透過型光学顕微鏡の仕組みと同様†1です．加速した電子を，薄片化さです(電子線の場合にも光学系という表現が用いられます)．

†1 電子線を広げた状態で試料に照射して像を観察することをTEM 照射と呼びます．一方，走査透過型電子顕微鏡( Scanning Transmission Electron Microscope : STEM)では，細く収束した電子線を試料上で走査しながら像を観察します．
TEM 照 射 と 区 別 す る た め に ， こ の と き の 照 射 の こ と をSTEM 照射と呼称します．なお， TEM 照射の時には，平行照射という言葉がしばしば用いられます．この時の電子線照
射は，光軸に対する電子線の角度が変わることなく進行している状態(光軸に対して平行)です(図 4 ( b )を参照ください．
C2 レンズ以降は，破線で示した光軸に対して電子線が平行に進行しています)．試料に対して平行照射する，という表現がよく用いられますが，この平行照射とは，上に述べたような照射状態を指しており，試料に対して平行な方向からの照射ということではありません．平行照射は，例えば，回折図形の撮影時などで重要となります．

名古屋大学大学院工学研究科1)教授 2)技術補佐(〒4648603 名古屋市千種区不老町)
Keywords: transmission electron microscope, bright field image, dark field image, electron diffraction, selected area diffraction(透過型電子顕微鏡，明視野像，暗視野像，電子線回折，制限視野回折)
2022年 4 月 4 日受理[doi:10.2320/materia.61.346]



実 学 講 座図 1 TEM の外観およびカット図の例(使用する TEM の機種により構成等は異なります)．
カット図では，熱電子放出型の電子銃が搭載された TEM について示しています．まず，試料位置を確認してください．試料ホルダーと記載されている箇所です．これよりも上方(電子銃の方向)が照射系，試料の直下に設置されているのが対物レンズ，それよりも下方(蛍光板側)が拡大系です．照射系は，電子銃，その光源(本文図 2 では点光源 A)を調整する電子銃偏向コイル(偏向コイ
ル 2 個が 1 組)，照射系レンズである集束レンズ(コンデンサーレンズ)群，試料への電子線の傾きや位置を調整する偏向コイル，
形状を整える非点補正コイルが並びます．カット図では集束レンズが 3 段として描かれていますが，その機能は本文で説明する
通り 2 段の作用として簡略化して考えることができます．集束ミニレンズは試料への収束角度を調整したり，光学系の安定性を向上させるために設置されていますが，機種に依存します．対物レンズの非点補正コイルは，像質を左右する重要なコイルです．
その下段に設置されている偏向コイル(イメージシフト偏向コイル)は，像の位置を電気的に移動させるときに利用します．その下段の非点補正コイルは，回折斑点の非点を修正します．図に示した機種では，中間レンズが 3 段構成になっています．その下段の偏向コイルは，回折図形を移動させるときに用います．回折図形の撮影時に調整します．観察される像は蛍光板上に投影されます．さらに，その細かい情報を見るときには，双眼鏡顕微鏡を用います．像を撮影するときには，この蛍光板を破線で示すように立てることで，像をカメラ室の方へ通過させます．最近は，フィルムではなく CCD カメラが用いられています．ここに示した構成や上記の説明は簡易的に述べています．

図中の試料位置を確認してください．これより上方を照射
系，試料の直下にあるレンズを対物レンズ†2，それよりも下方を拡大系と大きく分けています．照射系は，電子銃から発せられた電子線を，電子線の形状(広げるか，収束させる
か，明るくするか，暗くするかなど)を調整して試料上に照射します．対物レンズは，試料を透過した電子線を最初に拡大します．また，電子線回折図形(以下，回折図形)の観察にも重要な役割を果たします．拡大系レンズ群は，対物レンズで形成された像や回折図形を適宜拡大して蛍光板に投影します．これら大きく 3 つに分類した各レンズ群に対して，電子線の傾きや位置などを調整する偏向コイルと，電子線の形状を整える非点補正コイルがそれぞれセットされている，とまずは覚えてください．
図 2 の模式図をもう少し詳しく見ていきましょう．電子
銃†3から発せられた電子は，電子銃に付随している静電レンズでいったん収束されて点光源 A を作ります．この位置を†2 近年の対物レンズの多くは励磁強度が高くなるように設定されている C/O レンズ構成になっています． C は集束レンズ，
O は対物レンズを意味しています．1
6
6
1項を参照ください．

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

図 2 簡略化した光線経路の模式図．
電子銃から発せられた電子線は，電子銃に設置されている静電レンズによって点光源 A を形成します．集束レンズ C1 はスポットサイズを調整します．集束レンズ C2 は，試料上への電子線の大きさや位置などを調整します．試料を透過した電子線は，対物レンズによって，回折図形，第一中間像を形成します．後段の拡大系レンズ群は，この回折図形や第一中間像を拡大して蛍光板へ投影します．また，これらの光学系には，集束
絞り，対物絞り，制限視野絞りの 3 種類の絞りが設置されて
います．




Gun crossover point と呼称します．この点光源 A は，最初位置には制限視野絞りが挿入されます．この制限視野絞りをの集束レンズである C1 レンズによって，次の点光源 B へと用いると，像の必要な箇所を選択し，その箇所からだけの回

投影されます．この位置を C1 crossover point と呼びます．

折図形を撮影することができます(制限視野回折法， 1 69

C1 レンズの励磁(電流値)を変えると，この点光源 B の明るを参照)．

さ(スポットサイズと呼称される)を変えることができます．

以上，簡潔に述べましたが，操作パネルに設置されている

C1 レンズで作られた点光源 B は，次の集束レンズである

各種ダイヤル類の多くは，照射，対物，拡大系の各レンズ群

C2 レンズによって試料上へ投影されます．ここでは集束レの 励 磁 調 整 ( 集 束 レ ン ズ は Brightness ， 対 物 レ ン ズ は

ンズの作用を簡易的に理解するために 2 つの集束レンズを

Focus，拡大系は Diff focus)，および，それぞれのレンズ群

用いて説明していますが，2 つの集束レンズを連動して調整にセットされている偏向コイル，非点補正コイルの調整用にしたり，図 1 のカット図に示すように 3 つの集束レンズを分類されます．まずは大まかに覚えてしまうことが肝要です．

連動して用いています．使用している機種に依存します．
C2 レンズ(最下段の集束レンズ)の励磁を変えると，試料上 凸レンズの作用に照射される電子線の領域(大きさ)を調整できます．操作パ
ネルの Brightness ダイヤル†4は，この C2 レンズの励磁を変電磁レンズは凸レンズ作用のみを有します†5．この基本をえています． Brightness ダイヤルを回転させると，蛍光板頭に入れておくと，電子顕微鏡の光学系を理解しやすくなり

上で明るく見える範囲が変化する様子を確認できます． C2

ます．図は，焦点距離が f の凸レンズの作用を示していま

レンズの位置(近傍)には，電子線の径(光軸からの角度)を機す．物体側の焦点を前焦点，像側の焦点を後焦点と呼称しま

械的に制限するための集束(コンデンサー)絞りが挿入されます．レンズから a の距離に置かれた物体(矢印)を距離 b の位

す．スポットサイズや集束絞りを用いて，試料上に照射する

置に投影して像を形成しています．f, a, b の間には式( 1 )の電子線の明るさ(電流量)やプローブ状に細く収束させるときような近似関係が成り立ちます．

の最小径などを調整できます．多くの場合，集束絞りの穴径

1/ a ＋ 1/ b ＝ 1/ f

(1)

は，その面積が半分程度ごとに変わるように用意されていま

図 3 に示す光線図を参照して，f を変更した時や，物体の位す．一段小さい絞り径へ変えると，照射量(電流量)がおよそ

置 a を変えた時の光線図を描いてみると，レンズの結像作用

1/2 減少します．

がよく理解できると思います．凸レンズは拡大だけではな

試料を透過した電子線は，対物レンズで拡大されて，最初の像である第一中間像を形成します．試料へのピント調整
は，対物レンズの励磁を変化させて行います．この調整には
Focus ダイヤルを用います．対物レンズは試料の微細構造を最初に拡大するため，TEM の分解能はこのレンズの性能に依存します．また，対物レンズの焦点距離の位置(後焦点面)には回折図形が形成され，この位置(近傍)には対物絞りが挿入されます．絞りの径や位置を調整して，透過波を含むようにして観察するのが明視野観察法，回折波を用いるときには暗視野観察法と呼称します(168 を参照)．
拡大系レンズは，図 2 において一つのレンズとして描かれていますが，実際には複数のレンズで構成されています．
図 1 のカット図を参照してください．最下段(蛍光板に近い方)のレンズを投影レンズ，それ以外を中間レンズと呼称します．これらのレンズ群は，対物レンズで形成された第一中間像や回折図形を物体に見立てて，そこにピントを合わせるようにして拡大し，蛍光板上へと投影します．第一中間像の†3 電子銃には，フィラメントを加熱して電子を放出させる熱電子放出型，および，電界を用いて電子を引き出す電界放出型が用意されています．さらに，電界放出型は，ショットキー
型と冷陰極型の二種類に分類されます．熱電子放出型は，電子線量(電流量)が多く，輝度は低く，光源の大きさが大きくなります．対して，電界放出型は，電流量は小さく，輝度は高く，光源の大きさは小さくなります．より小さな領域での分析を行いたいときには，電界放出型が適しています．
†4 本文中に記載されている各調整用ダイヤルの名称には，汎用性の高い名称を用いています．機種によっては異なる表記が用いられていることもありますので注意ください．



図 3 凸レンズの基本的な光線図．
凸レンズでは倒立像が形成されます．物体からレンズまでの距
離を a ，レンズから像までの距離を b，凸レンズの焦点距離を
f ，とすると，近似的に， 1 / a ＋ 1 / b ＝ 1 / f の関係式が成り立ちます．投影される像が拡大されるか(拡大投影)，縮小されるか(縮小投影)は，物体と前焦点との位置関係で決まります．凸レ
ンズは拡大作用も縮小作用も有しています．TEM では，物体の位置を変えずに，電磁レンズの焦点距離 f を変化させています．図中に赤線で示した光線経路は， X の位置にある点光源
が，Y の位置へ投影される時の光線経路を示しています．
†5 1661項で述べた一般的なラウンド型レンズ(図 8)とは異なり，光軸に対して垂直に電磁石を配置したポール型レンズ(例えば，類似する構造は図 5 に示した構造)は，凹レンズの作用を有します． STEM 照射時に電子線をより細く収束させるために実用化された球面収差補正機には，このポール型電磁レンズが組み込まれています．凸レンズと凹レンズの組み合わせによって，球面収差を大きく低減させています．

実 学 講 座

表1

加速電圧と電子の波長．

加速電圧/kV

電子の波長/nm

1000.00370120

0.00335200

0.002511000

0.00087

く，縮小作用も有していることが分かるかと思います．電磁
レ ンズの場合も 基本的には式 ( 1 )に示した関係 に従います．ただし，TEM では物体の位置を変えることはできませんので，レンズに流れる電流を調整して，焦点距離 f を変化させます．f を調整することで像の拡大率を変えたり，縮小させて電子線を収束させたりします． STEM (†1 を参照)で

図 4 C2 レンズの励磁強度と試料上での照射面積の関係．
図では左図から右図方向へ C2 レンズの励磁強度が増加しています．励磁強度を変更すると，試料に対する電子線の照射方向(角度)が変化することに注意してください．照射面積が同じでも，試料に対する電子線の傾きが大きく異なります((a)と(d)を比較)．平行に近い照射条件(( b )の状態)になっているか否かは， C2 レンズの励磁強度と関係しています．回折図形や像を撮影するときには，(d)のような照射条件は適していません．

は，常に電子線を細く収束させたプローブ状態で使用します．
図 3 には，教科書などでよく見かける凸レンズを用いた
点光源投影に関する光線図を赤線で示しています．矢印の根Brightness ダイヤルを調整した時に対応しています．蛍光本(X )から発せられた光線は，その投影位置である矢印の根板上で電子線を広げたり収束させたりしているのは，この本( Y )に収束しています．要は，光軸上に置かれた点光源

C2 レンズの励磁強度と関係しています．像を観察するときが，ピントが合う位置(式( 1 ))へ像点として投影されていには試料に対してなるべく平行に近い状態の電子線を照射する様子が描かれている図であることが分かります．この投影ることが適しています(図 4(a)から(b)のような照射状態)．

された光点は，もとの点光源の大きさ，形状が正しく相似形

そのため，蛍光板上の明るい領域を広げるときには Bright-

として投影されているべきですが，実際にはボケて投影されness ダイヤルの回転方向に注意しなければなりません．図 4

ます．投影される像は，物体上の各点(点光源)から発せられに示すように， Brightness ダイヤルを一定方向に回転させた光の合成ですから，ボケて投影された光点の集合で投影像ていくと( C2 レンズの励磁を一定に変化させていくこと．

が構成されることとなります．レンズの分解能は，このボケ(a)から(d)になるほど励磁が増加しています)，蛍光板上での大きさで主に制限されます．ボケを与える要因は収差と呼広がっていた電子線が，徐々に収束し，Crossover 状態を経称され，回折収差，球面収差，色収差†6，がその代表です．

て，再度広がっていきます．図 4 の( a )と( d )を比較する

その一つの回折収差は，用いている光の波長に依存し，簡易と，蛍光板上(試料上)での照射径はほぼ同じですが，電子線的には式( 2 )のように表わされます．電子線が凸レンズでの経路が全く異なっていることがわかります．回転方向を間投影される時にも同様のボケが生じます．ただし表に示す

違えると，蛍光板上では同様に広がっているように認められように，電子線の波長は可視光線と比較して非常に短いたても，図のように平行方向とは逆の状態となっていることがめ，回折収差の影響は格段に小さくなります．

あります．Brightness ダイヤルの回転方向と C2 レンズの励

dd＝

0.61l
sin u

(2)

磁変化との関係を確認しておきましょう†7．
上述したように，照射系レンズには非点補正コイルが設定

ここで，dd は回折収差の大きさ，l は用いている光(電子)のされています．非点補正コイルは，収差の一つである非点を波長，u は点光源からの光がレンズで像点へと収束する時の調整するための簡易的なポール型レンズの一種です(図参角度にそれぞれ対応しています．

照)．レンズを通過した時に生じる電子線の形状変化(電子線の断面形状と考えてよい)などを，真円に調整するために使 照射系について用します．図に照射系レンズの非点の有無を示しています．非点が存在する状態では電子線が楕円状になっているこ

図は照射系レンズ(図 2 の C2 レンズ，もしくは，最下とがわかります(図 6(a))．この形状を非点補正コイル(Con-段の集束レンズ)の励磁を変化させたときの光線模式図を示

denser Stigma )を用いて調整します(図 6 ( b ))．一方，偏向し て い ま す ． TEM を 利 用 す る と き に 頻 繁 に 操 作 す る

コイルも設置されています．この偏向コイルは図に示すよ
うに電子線を傾けるためのコイル( Deflector )が二対で一組†6 回折収差は，図 3 において X から発せられた光が Y へ収束するときに生じる干渉によって生じます．球面収差は，式( 1 )の関係が必ずしも成立せずに，図 3 における Y の位置以外で光軸を交差するために生じる収差です．色収差は，用いている光の波長分散に起因する収差です．

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japanとなっています．図 7( b )のように作用させると，試料上の†7 操作モニターには各レンズの電流値を表示することができます．この表示を見ながら Brightness ダイヤルを回してみると
C2 レンズの励磁変化が理解できます．




図7

図 5 非点補正コイルの構造概略図．
図の中心部分を紙面に対して垂直方向に電子線が進行します．
コイルは，この光軸に対して垂直方向に設置されています．コ
イルの励磁方向(N 極，S 極)を図のように設定すると，中央を通過する電子線に対して，ブロック矢印で示すような形状変化を与えることができます．図は 4 極子構成の例を示しています．

(a)光軸方向から見た偏向コイル(Deflector)，および，
1 対の偏向コイルが，( b ) Tilt 操作に対応するとき，(c) Shift 操作に対応するときの模式図．
偏向コイルは，コイルで発生させた磁力を用いて，電子線を一方向に曲げる作用を有しています．偏向コイルは，二つが一組として設置されており，両者を連動させて駆動させます．
( b)，( c )において，偏向させている角度(赤矢印)の大きさや向きが異なっていることに注意してください．Tilt や Shift 操
作の時には，これらの角度や向きを連動して変化させています．
Tilt の場合には，傾斜させても試料上での位置が変わらないよ
うに，また， Shift では移動させても試料に対する傾斜角度が変わらないように，二つの偏向コイルの励磁割合が適切に調整されています．図 1 のカット図も参照ください．


図 6 蛍光板上での電子線の形状例．
写真は，蛍光板を見下ろす方向から，像を観察する部分(蛍光板)を撮影しています．中央に見える明るい楕円/円状の部分
が，電子線が照射されている領域です(写真では電子線を少し収束させています)．(a)は，照射系レンズ群に非点が存在する
とき，(b)はその非点を調整したときの状態を示しています．
ただし，ここでは他のレンズ群などで非点が正しく調整されている状態を前提としています．

対物レンズ




 対物レンズの構造
一般的な TEM の対物レンズは，図に示すように，光軸に対してドーナツ型にコイルが設置されているラウンド型レンズで構成されています．この構造の電磁レンズは，磁界によるローレンツ力を用いて電子線を光軸方向へ曲げる作用を有しています．電子線が電磁レンズに入射すると，光軸に対して螺旋運動を始め，進行とともにその回転半径が小さくな
り，やがて，光軸上で収束し，そのまま螺旋運動を続けなが電子線位置を変更することなくその傾きを調整できることがら再び広がっていきます．光学凸レンズと同様の作用を電子

分かります．一方，図 7( c )のように作用させると，傾きは線に対して与えます．コイルで発生させた磁力(起磁力)を，変わらずに位置を変えることができます．前者を Tilt，後者

透磁率の高い材料で作られたヨークで誘導し，ヨークに付さを Shift と呼称します．Beamtilt†8を利用すると，試料に対れたギャップ(切り欠き)部分に集中させるような構造になっする電子線の傾きが変化するので，回折図形の位置が移動しています．このギャップ部分に発生する磁場によって，図 8ます(回折条件も変化します)．この操作は，後述する暗視野(c)に示すようなレンズが構成されます．近年では，起磁力観察時に必要となります(操作は暗視野モードで行います)．

が高く，かつ，ギャップ間隔の小さい C/O レンズ構成が一

また，対物レンズに入射する角度も調整できますので，対物般的です． C は集束レンズ( Condenser Lens )， O は対物レ

レンズの電圧中心や電流中心の調整にも用います†9．Beam
Shift は，電子線の照射位置を調整するときに使用します．
TEM 使用時には前述の Brightness ダイヤルと同様に頻繁に使用します．プローブを用いた分析時には，分析したい箇所
へ電子線を移動させるときにも使用します．

†8 機種にもよりますが，照射系レンズ群に付随している偏向コ
イルでの Tilt, Shift は， Beam tilt, Beam shift と呼称されます．他のレンズ群については図 2 を参照ください．

†9 扱いやすく，もしくは，収差が小さくなる方向に電子線を通過させるための調整が必要となります．電圧中心( HT wobbler)は，加速電圧をわずかに振動させて，その時に生じる像の振動中心のブレが最も小さくなるように調整します．対物
レンズの色収差が最も小さくなるような対物レンズの光軸を通 過 す る よ う に 調 整 し て い ま す ． 電 流 中 心 ( Objective lens
wobbler )は，対物レンズの励磁を僅かに振動させて，この時に生じる像の位置振動の中心が蛍光板の中心になるように調整します．対物レンズの励磁を変化させたときに生じる像のズレを小さくすることに有効に作用します．

実 学 講 座図 8 電磁レンズの構造模式図．
コイルは光軸に対してドーナツ状に設置されています((a), (b))．コイルで発生した磁力は，ヨーク部分のギャップ(切り欠き)に集中されて電磁レンズが形成されます．高い分解能が要求される対物レンズでは，(b)に示したギャップ中に，より精密加工されたポールピース((c))が設置されています(機種によってこの構成などは変わります)．C/O レンズ型の対物レンズでは，このポールピース間のギャップ中に，集束レンズ(第一レンズ)と対物レンズ(第二レンズ)が形成されます．高分解能型になるほど，ギャッ
プ間隔は小さく(狭く)なります．これは，レンズの焦点距離が短くなるほど，収差が小さくなる傾向にあるためです．
試料ホルダーは，このギャップ中に挿入されます．試料を機械的に傾斜させるときの角度は，このポールピース間のギャップの大きさで制限されるため，高分解能型では傾斜許容角度が小さくなります．機種にもよりますが，このギャップ間隔は数 mm 程度しかありませんので，試料ホルダーの挿入時には十分な注意が必要です．

ンズ(Objective Lens)を意味しています．対物レンズと呼称されていますが，集束レンズと対物レンズ両者の機能を有しています．この集束レンズは，照射系レンズ群の最終段レンズとなります．試料は，この二つのレンズの間(図 8(c)のギャップ)に挿入されます．高分解能型の対物レンズはギャッ
プ間隔が小さいため，試料の傾斜可能角度が小さく制限され
ます．



 対物レンズと回折図形
図は，対物レンズの作用で重要な回折図形が形成される仕組みを模式的に示しています．図では，物体を示す太矢印
が，凸レンズによって左右逆方向の拡大像として投影されています．物体と像とは相似形で拡大されていますので，物体のある点から発せられた光は，像上の相似形で対応する点へと投影されます．ここで，物体の太矢印が単結晶であると仮定します．単結晶を仮定しているため，同じブラッグ回折条
件を満たす電子線は，太矢印のどの位置からも同じ方向へ進行します．そして，凸レンズによって，像上の対応する位置
へそれぞれ進行します．このときの進行方向を追っていくと，同じブラッグ回折条件を満たした電子線は，レンズの後焦点面において一点に交わることが分かります．これが，回折斑点に対応します．
拡大系レンズの物体位置(ピント位置)を第一中間像に合わせると，蛍光板上にはその像が拡大されて投影されます．一方，拡大系レンズのピント位置を，この回折図形に合わせた

図 9 回折図形の形成について．
太矢印は単結晶試料を仮定しています． Y1 と Y2 ，および，
Z1 と Z2 は，それぞれ同じブラッグ回折条件で進行しています．それぞれの電子線は，投影された太矢印の対応する場所に
向かって進みます．例えば，Y1 は，太矢印の後端から出ていきますので，像の太矢印の同じ後端位置へと進みます．同様に
太矢印の先端からブラッグ回折した Y2 ( Y1 と平行)は，矢印の先端へと進みます．結晶中で同じブラッグ回折を起こした
Y1 と Y2 は，後焦点面上の一点で交わる(集まる)ことが理解できます．この点の配列が回折図形に対応します．
後段の拡大系レンズが，対物レンズの後焦点位置にピントを合わすと，蛍光板上には，回折図形が拡大されて投影されることになります．この時の拡大率は，カメラ長として表現されます．

場合(対物レンズの後焦点位置)には，拡大された回折図形が投影されることとなります．つまり，拡大系レンズの励磁を変化させて，そのピント位置を変えることで，像と回折図形

回折図形撮影時には，図 4(b )に示すような平行状態の電とを切り替えて観察できるということになります．操作パネ

子線を照射することが必要です．この条件を正しく合わせる

ル上にある回折モード切替スイッチは，拡大系レンズ群のピことは少々厄介です．対物レンズの電流中心を合わせるため

ント位置を上述したように変えているのです．この切り替えのボタンを押します( Objective lens wobbler )．すると，対時には，照射系レンズや対物レンズの励磁は変化していない

物レンズの電流値が自動でわずかに増減し，対物レンズの焦ことに注意しましょう．

点距離が変化(振動)します．この状態で蛍光板を見ると，試

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

料上に現れている電子線の径が増減する様子が見えます．この変化が最も小さくなるように Brightness ダイヤルを調整します．次に，このままの状態で回折モードに切り替えます．この時に回折斑点がピンボケしているときには，中間レ
ンズのピント位置調整(Difffocus ダイヤル)で合わせましょう．ところで，このピント位置を故意にずらしていくと，回折斑点の大きさがそのずれに応じて拡大されていきます．この拡大された回折斑点の中を観察すると像が見えます．この時の像は，回折斑点ごとに異なっています．これは，異なる結晶面から回折した電子線で形成された像となるためです．
ぜひ，一度，試してみてください．
さて，この対物レンズにも非点補正コイルが設置されています．対物レンズの非点補正は像質に強く影響します．これについては次回に説明します．ところで，レンズによる回折図形の形成は，対物レンズのみで生じているわけではありません．いずれのレンズにおいても同様に生じています．回折図形の撮影には，対物レンズで形成された回折図形を利用しているだけです．

 拡大系レンズ群
拡大系レンズの主な役割は，対物レンズで形成される第一中間像や回折図形を拡大することです．像を蛍光板上へ投影する時の拡大率を倍率という言葉で表現します．これと同様に，回折図形の拡大率はカメラ長という言葉で表現します．
倍率の値が大きいほど像が拡大されているのと同様に，カメラ長が長いほど，拡大された回折図形を観察できます．拡大系レンズの非点調整は，主に回折図形の撮影時に調整します．試料の無い箇所で回折図形を観察し，上述したようにピントを合わせます．この時に透過斑点の形状が真円でない場

図10(a)対物絞り，制限視野絞りの挿入位置，(b)～(d)対物
絞りを用いた透過斑点，回折斑点の選択，(e)制限視野
絞りを用いた像の選択，に関する模式図．
(b)～(e)において，赤線で示した領域内が絞りで選択できる大きさに対応しています．赤線の外側の領域は各絞りで遮断されています．また，(b)～(d)の各回折図形において，中心に位置する斑点が透過斑点，それ以外は回折斑点に対応しています．
対物レンズの後焦点面位置には，異なる穴径が複数用意された対物絞りが設置されています．回折モードにして，回折図形を見ながら，この絞りを挿入し，必要な回折斑点を選択します．
明視野観察時には，(b)に示すように，基本的には透過斑点のみを選択すべきですが，コントラストの関係から，(c)に示す
ように，より径の大きな絞りを用いてもかまいません．穴径が小さいほど(選択する回折斑点の数が少ないほど)コントラスト
は高くなります．淡いコントラストを得たいときには穴径を大きくします．暗視野観察時には，(d)に示すように，目的とす
る回折斑点のみが選択されるように径の小さな絞りを用います．複数の回折斑点を絞りに含めてしまうと，異なる結晶面からの回折情報が含まれてしまうこととなるので，暗視野観察という観点からは好ましくありません．(d)では回折斑点の位置が，中心位置からずれていますが，暗視野観察時には，この回折斑点が透過斑点の位置(蛍光板の中心)に来るように調整して行います．
制限視野絞りは，対物レンズの第一中間像面に設置されています．この絞りを用いる制限視野回折法は，(e)に示すように像の一部を制限視野絞りで選択し，回折モードに変更することで，選択した領域内((e)では矢印を付した結晶粒)の回折図形のみを得る方法です．赤線で示した絞り径の大きさが，矢印を付した矩形の結晶粒の内側に位置していることに注意してくだ
さい．制限視野回折法は，像とその結晶構造に関する情報とを相関させることができる優れた方法です．

合には，この非点補正コイルを用いて真円形状になるように
調 整 し ま す ． ま た ， 偏 向 コ イ ル ( PL alignment ダ イ ヤ ル )は，蛍光板上での回折図形位置を移動させるために使用しま化などが潰れてしまうことがあります(黒とび，白とびなど

す．透過斑点が蛍光板中心位置に来るように調整します．こと表現されます)．この様なときには，径の大きな絞りを用の操作では，試料に対する電子線の傾斜は変更されませんの

いてコントラストを低くすることも一つの方法です．一方，で，前述(165)した回折図形の位置移動とは全く異なりま

暗視野像の場合には，用いる回折斑点のみを選択することがす．注意してください．

必要となりますので，できるだけ径の小さな絞りを用いて撮影することが必要です．暗視野モードに切り替えて，目的と 対物絞りと観察方法

する回折斑点の位置を，透過斑点があったもとの位置へと移動させます(予め透過斑点の位置を蛍光板の中心位置に調整

対物レンズの後焦点面位置には対物絞りが設置されていましておいて，その位置へ回折斑点を移動させます)．この移す．この絞りを挿入して，透過波(斑点)や回折波(斑点)を適

動は， Beam tilt ダイヤル(照射系レンズ群の偏向コイル)を宜選択して観察を行います．図に示すように透過斑点を含用います．拡大系レンズ群の偏向コイルである PL align-

めるのが明視野像，透過斑点を含めずに回折斑点のみを含めment ダイヤルではありませんので注意してください．

るのが暗視野像です．明視野像の場合には，透過斑点のみを高分解能である対物レンズを搭載している機種では，透過用いても構いませんし，径の大きな絞りを用いて透過斑点を波と複数の回折波を径の大きな絞りに入るようにして高倍率含む複数の回折斑点を同時に含めても構いません(厳密な意

で撮影すると，原子位置を反映した高分解能像や結晶面の位味では異なりますが)．回折斑点の数を減らすほど，得られ置を反映した格子像を撮影することもできます．この観察方る像のコントラストは高くなります．コントラストが高いこ法や前述した暗視野観察法については，次回以降に説明しまとは像質として優れていますが，反面，淡いコントラスト変

す．



実 学 講 座兼ね合いともなりますので適宜選択してください．

 制限視野回折法

撮影時には，目的とする個所にプローブを移動させて，回折モードに切り替えます．回折モードへの切り替え時には，

TEM の大きな特徴の一つは，試料の微細組織とその結晶拡大系レンズの励磁が変化していることに注意してくださ

情報とを相関させられることです．この方法にはいくつかあい．励磁が変化すると，周囲に影響する磁場(漏えい磁場)もりますが，最も用いられているのが制限視野回折法です．こ変わりますので，その影響を受けてプローブ位置が意図せず

れは，対物レンズで形成される第一中間像に制限視野絞りをに移動してしまうことがあります．目的としていた箇所とは挿入して，任意の箇所を選択し，その回折図形を得る方法で異なる箇所からの回折図形を撮影していたということがしばす(図10(e)を参照)．像と回折モードを適宜切り替えて，目しば生じてしまいます．この影響は用いている電子顕微鏡ご的とする試料箇所での結晶情報を得ることができます．ただとに異なりますので，厳密には，予め確認しておく必要があ

し，この方法で回折図形を得ることのできる最小の領域は，ります．

制限視野絞りの最小径で制限されます．それよりも小さい領域の回折図形を撮影するためには次項のナノビーム回折法を お わ り に

用います．



 ナノビーム回折法

TEM の構造や仕組みについて概観しました．TEM を用いると様々な情報を得ることができます．ここで紹介した内容
数10 nm 程度以下の領域から回折図形を得る場合には，前は，そのごく一部でしかありません．また本文中に用いた用項の制限視野回折法を用いることはできません．この時には語なども使用している機種によって変わる場合もあります．

分析時と同様に収束させたプローブ状の電子線を用いて回折ご注意ください．参考文献に紹介しました書籍をぜひ参考に図形を取得するナノビーム(電子線)回折法( NanoBeam

してください．なお，具体的な使用方法などの説明は，次回(electron) Diffraction : NB(E)D，以下 NBD)を用います．

を予定しています．ぜひ，その説明も参考にしてください．

この方法を用いると，結晶情報が得られる空間的な大きさ

文を，プローブの大きさ程度まで小さくすることが可能です．
これまで述べてきた回折図形の取得時には原則として試料に対して平行な照射条件を用いてきましたので，回折斑点は点状でした(図 9 を参照)．これに対して NBD では，試料上へ電子線を収束させているため，得られる回折図形にはその収束角度の効果が現れます†10 ．図に示すように回折斑点がディスク状(円板状)になります．回折斑点の位置関係から結晶情報を解釈するときには，回折ディスク径が大きすぎると互いに重なりが生じてしまうために，解析が困難になることがあります．これを避けるためには，より小さな集束絞り径を用いるなどの工夫が必要となります．ただし，明るさとの

図11

ナノビーム回折(Nano Beam Diffraction)の模式図(電子線の進行方向を横向きで示しています)．電子線は，照射系レンズ群で調整され試料上に収束させています．
試料に対する電子線の収束角度が存在するために，回折斑点はディスク状(円板状)になります．このディス
ク径は，収束角度に依存します．

†10 収束角をより大きくして回折ディスクを撮影する収束電子回折法(Convergent Electron Beam Diffraction, CBED)と呼ばれる結晶の対称性や歪，格子定数の精密測定などを行う優れた方法もあります．興味のある方は，ぜひ参考文献(1)(3)を参照してください．

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan献

本稿では透過型電子顕微鏡法について概略しか述べていません．
より詳細な内容を知りたい場合には下記の優れた教科書等の購入を強く勧めます．
(1) David B. Williams and C. Barry Carter: Transmission Electron
Microscopy, Springer, USA (2009).
この教科書は 4 分冊で構成されており，内容も豊富で説明も非常に平易に記述されています．また，原理だけではな
く，本体の構造も含めた周辺機器類についても十分に説明されています．必ず所有すべき教科書の一つです．
( 2 ) 坂 公恭 著結晶電子顕微鏡学，内田老鶴圃，(1997).
この教科書では，結晶を観察するときに必要となる種々の知識が集約されています．
( 3 ) 田中通義，寺内正己，津田健治 著やさしい電子回折と初等
結晶学―電子回折図形の指数付け，収束電子回折の使い方―，共立出版，(2014).
結晶の構造決定についてわかりやすく解説されています．
( 4 ) 今野豊彦 著物質からの回折と結像―透過電子顕微鏡法の基礎，共立出版，(2003).
物質において生じる電子線の回折現象について，詳細に，かつ，理解しやすく記述されています．回折を勉強したい場
合には，必ず一読することを勧めます．
上記以外にも例えば電子顕微鏡メーカーの解説ページ
https://www.jeol.co.jp/words/などが参考になります．
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
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◎セラミック材料の焼結・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




～第 6 回「高校生・高専学生ポスター発表」優秀賞～

愛媛県西条市市之川産輝安鉱(Sb2S3)の巨大化の要因について
水熱合成実験から迫る
愛媛県立西条高等学校

八木田陽香
細川唯笑

西条高校科学部(化学)

佐々木飛和
橋圭吾

桑村

翔

藤田実優
寺川駿希

図1

Sb2S3 の収率の NaOH 濃度依存性．反応時間 1 週間．
(オンラインカラー)

私たちは，愛媛県の市之川で産出した巨大な輝安鉱の結晶(1)が生成した要因を硫化アンチモン()(Sb2S3)の水熱合成法により科学的に解明することを目標に日々研究に取り組んでいます．
私たちは，市之川で起こっていたであろう現象を実験で再現するため，高温高圧の水中で反応させる水熱合成法を用い

図2生成した結晶の形態の反応時間依存性．反応時間(a)2 週間(収率 95 )，( b ) 3 週間(収率 89 )，( c ) 4 週間
(収率 97 )． NaOH 濃度 0.30 mol ･ L－1 降温時間 2 時
間．(オンラインカラー)

図3

Sb2S3 の針状結晶．長さ 4.0 mm ，直径 0.12 mm ，収率97．(オンラインカラー)て，アンチモン(Sb)と硫黄(S)からの Sb2S3 合成を試みました．まず，定比組成に基づいて Sb と S を計り取り，所定の濃度( 0.01 ～ 0.70 mol ･ L－1 )に調製した NaOH 水溶液と混合した反応溶液を作ります．この反応溶液を耐圧容器に入れ，恒温乾燥器を用いて 1～ 4 週間 200°
C に保ち， 2～ 4 時間かけて徐々に降温しました．反応容器の内圧は，飽和蒸気圧から
1 MPa と推算しました．その後，合成試料を取り出し，エタノール，アセトン，二硫化炭素を用いて Sb2S3 を洗浄・精製して，質量測定， X 線回折法による結晶相の同定と相比の定量，電子顕微鏡や実体顕微鏡による形態観察を行い，合成試料を評価しました(2)．
まず，反応時間を 1 週間とし，NaOH 濃度に対する Sb2S3の収率を調べました(図)．その結果，降温時間が 2 および
3 時間の場合は収率がばらついていましたが，4 時間の場合

は NaOH 濃度が高くなるほど収率が高くなる傾向が見られました．これは，降温時間が長いほど，鉱液が析出核に長時べました(図)．この条件では長さ 4.0 mm ，直径 0.12 mm

間接触し，確実に結晶成長が進行したためと現段階で考えての結晶が得られ，水熱合成法ではこれまでの研究(4)で最長といます．次に，反応時間と結晶成長について検討しました．

されていた 100 m の 40 倍となる Sb2S3 結晶の育成に成功し0.30 mol ･ L－1 の NaOH 水溶液を用いて 2 ～ 4 週間かけて反ました．

応させ，2 時間で降温して得られた合成試料の SEM 像を図

最後に，市之川の輝安鉱の産状と実験結果を比較しましに示します．反応時間が長くなるにつれ結晶が粗大化してた．市之川の産状では， NaOH 単体の存在を示唆する鉱物

いました．200°
Cの高温条件下でオストワルト・ライプニン

はありませんでしたが，幅約 1 m の厚い輝安鉱鉱脈の存在

グ現象(3)の成長機構が生じていると考えられます．

が記録されていました．このことから，空洞に流入する鉱液

さらに，大きな結晶ができる条件について検討しました．

が多量であったと考えられます．一方，実験結果から，反応巨大な針状結晶が得られた NaOH 濃度 0.30 mol/L ，反応時

時間と降温時間が長い場合に結晶が粗大化することが明らか

間 4 週間，降温時間 2 時間で得られた合成試料の形態を調になりました．これらのことから，空洞内部の保温性が高い



スポットライト上に冷却速度が遅いために輝安鉱が巨大化した“巨大空洞仮原田広史様，物質・研究材料機構の松下能孝様には研究全般説”を提案しました．市ノ川鉱山では鉱液の量が大量なののご支援，愛媛大学の白勢洋平先生には地質学的な指導助

で，空洞が大きくても地下から鉱液が湧き出てくるので高圧

言，新居浜高等専門学校の塩見様には SEM 分析の技術指導の状態を保つことができると考えています．

をしていただきました．この場を借りて厚く御礼申し上げま

昨年に続けて今年度も新型コロナウイルスの影響により，す．

多くの発表会の中止，あるいはオンラインでの開催となりま文した．私たちは今回の発表から新体制となりました．初めは献

PC 操作に慣れている人がいないということもあり戸惑いもありました．右も左もわからない 1 年生が多く先輩に教え( 1 ) 市之川鉱山豆知識，西条市教育委員会市之川公民館編，(2021), 2
3.
( 2 ) 松下能孝輝安鉱，愛媛県立西条高校高等学校「研究者交流
会」資料，(2019), 1011.
( 3 ) 日本結晶成長学会「結晶成長ハンドブック」編集委員会結晶成長ハンドブック，共立出版，東京，(1995).
( 4 ) Y. Liu, H. Miao, G. Tan and G. Zhu: J. Wuhan Univ. Technol.Mater. Sci. Ed., 25(2010), 411414.
(2021年12月13日受理)[doi:10.2320/materia.61.354](連絡先〒793
0023 西条市明屋敷234)ていただける良い機会となりました．特に質疑応答の練習では，今まで知らなかったことを多く学ぶことができました．
本番ではこの学びのおかげもあり，不安や緊張もありましたが，練習通り精一杯の力を出し切ることができました．お褒めの言葉もいただくことができとても嬉しかったです．今後
も粘り強く研究を続けたいです．
また，この研究を進めるにあたって，超合金設計研究所の◇

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

◇

◇




ことができます．ボタンを押すと，エンジンがかかるところ
から始まり，クラッチをつないでギアを入れて後輪が回転し，さらには，マニュアルトランスミッションを変速するところまでが，目の前で繰り広げられます．実物のレバーやペトヨタ産業技術記念館(名古屋市)
その二
文責名古屋大学大学院

山本剛久

ダルなどが実際に動くように工夫されていますので，実にリアルです．運転席のペダルを踏む(動く)と，その動きがどのように伝えられて，何が作動するのかが手に取るように分かります．その奥にあるサスペンションの展示では，同じようにボタンを押すと，サスペンションに取り付けられているタイヤが回転し始め，その上下の動きに対してサスペンションがどのように作用するのか，リンクの動きやタイヤの路面に対する設置状態の変化などを楽しむことができます．プリウ

再び「トヨタ産業技術記念館」の紹介です．この博物館のスのエンジンとモーター部分のカットモデルでは，エンジ

内容については前回の記事(1)もぜひご参考ください．さて，ン，モーター，発電機の位置関係，これら 3 者の間に設置

前回ご紹介した時から約二年が経過して，自動車館の展示がされている動力分割機の配置関係や，複雑怪奇ではあるけれ

一部大きく変わりました†．今回はこの新しくなった展示内

ど非常に優れた機構に感心させられます．

容について紹介していきます．

ところで，このようなカットモデルを見ていると，駆動部

エントランスにドーンと動態展示されている環状織機の脇分には多くの歯車が組み合わされていることに気づきます．

を通って早速入館していきます．今回は，繊維機械館をする

むしろ，歯車だらけといっても過言ではありません．図りと抜けて，さらに，金属加工の実演ブースや各種工具類のは，オートマチックトランスミッションのカットモデルを示

展示に後ろ髪を引かれながらも，ひたすら自動車館へと進みしています．自動変速機ですね．この写真を見ると，中身がます．自動車館に入ってずっと奥に展示されているトヨダ

歯車で埋まっていることがよく分かります．オートマチック

AA 型乗用車の外板パネル加工展示を横目に，エスカレータ

トランスミッションの変速機構については省略しますが，エーを使って二階へと移動します．さらに少し進むと，視界がンジン出力をトランスアクスルに伝えるための歯車として，ぱっと開けて，自動車好きには垂涎物の展示がずらりと現れ遊星歯車が多数組み込まれています(他の方式もあります)．

ます．この展示スペースが前回とは大きく変更されていま

この歯車の歯をよく見てみると，斜めに切られていることがす．エンジン，トランスミッション，サスペンション，ハイ

分かります．このような歯車を，はすば歯車(ヘリカルギア)

ブリッド車のモーターとエンジン部の組み合わせなど，工夫と呼ぶそうです．歯すじは，単純に斜めに切られているのでされたカットモデル(ボタンを押すと色々と動きます)がず

はなく，つるまき状に加工されています．この形状によっらりと並んでいます．図は，その展示物の一つで，自動車て，歯車どうしが噛み合うときのあたり面が分散されるのの駆動系がよく見えるようにボディーが外された状態を見る

で，同じ面積でも強度が向上するとともに，噛み合いがなめらかになります．噛み合いがなめらかであることは，歯車回転時の騒音を低減させる効果もあるため，音が静かになる，という利点も有しています．少し本筋とは脱線してしまいま
すが，この展示に触れるまでは，歯車というと最もなじみの深い平坦な円板の外周部に歯が並んでいる平歯車や，ミニ四駆などのプラモデルでよく用いられている，モーター軸からの出力を伝えるためのピニオンギア程度しか用語として認識していませんでした．これを機に Web で調べてみると，驚

図1



自動車の各種機構が分かる展示．

図2

オートマチックトランスミッションのカットモデル．

科学館めぐりくほどの種類の歯車，あるいは，その組み合わせが現れてきました(2)．ここで，ふと，この歯車の歯の加工，つまり，どのようにして歯車を作製しているのかが気になりだしました．そんな風に思いながら二階の展示を楽しみ，さらに先へ
進んで再び階下へと降りると，そこには金属加工工程に関する展示がずらりと現れます．この展示を順に眺めていくと，気になっていた歯車加工に関する展示がありましたその中には上に述べた，はすば歯車の加工展示もあります(図)．
写真左手の赤色に着色が施されている部材(矢印 A )が歯車加工される方で，右手に見えているのが(矢印 B)，歯を加工するための工具(ホブというそうです)になります．この工具を見てみると，切削のための歯が不連続に，また，まるではすば歯車のような形状をしていることが分かります(実際の形状はネジに近い形状だそうです)．この加工時の原理というか機構については口では説明できないほど複雑怪奇です
が，加工時の動きは単純です(3)．工具であるホブが，加工される方の部材に歯車がかみ合うように噛み合わさりながら切削していき，やがて，その部材は，つるまき状の加工面を有するはすば歯車へと変化していきます．残念ながらこの展示
では，加工過程までは再現されてはいませんが， Web 上には関連するいくつもの動画がアップロードされています．詳
細な構造や加工過程をぜひ一度確認してください．一見の価

図3

はすば歯車加工(ホブ加工)の様子．

値ありです．上記以外にもカムシャフト(図参照)などの加工など様々な加工工程や，それに用いられる工具類・材料も展示されています．加工精度や加工効率に関わるため，実に多くの工具材料が用いられていることが分かります．一般的な高速度鋼(ハイス)に加えて，超硬合金，サーメット，アルミナ系，Si3N4 系セラミックなど，目的に応じて適切な工具材料が使用され，精密な形状へと加工されていきます．
さて，前回もご紹介したように，この一階の展示スペースには数々の名車(実車)が展示されています．その奥にある一見目立たないスペースの展示物も変更されていました．ここでは，自動車に使用されている様々な部材や部品について，その役割や構造，改良の過程などを詳細に知ることができます．これら一連の展示の一つに， 1960 年代から 1990 年代に使用されていた歴代のエンジンが 4 種類，展示されているブースがあります(4)．この展示の仕方が実に工夫されているのです．歴代のエンジン本体の上方壁面に，そのエンジンを構成している部材(シリンダーブロック，シリンダーヘッドなど)が貼り付けられて展示されています(図 4 )．ですので，エンジンを構成している各部材をそれぞれ仔細に見ることができるのはもちろん，エンジンの歴史とともに，各部材の形状，材質などがどのように変化，改良されてきたのかが一目でわかります．この展示の方法は，凄いと思います図
4 は 1960 年代に使用されていた R 型エンジンの展示です．

例えば，矢印 A の二つの歯車(平歯歯車)はクランクシャフ
トの回転をカムシャフトへ伝えるための歯車です．この機構
は，歯車からチェーン，そして，ベルト(タイミングベルト)
へと進化してきました．シリンダーヘッドに開けられた空間

図4

R 型エンジンの本体および構成部材の展示．

(矢印 C)はピストンで圧縮された混合気が点火プラグで着火

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japanされて燃焼する，燃焼室の一部になります．図 4 に示した

WC と金属で ある Co 相から 構成され るため， Ceramic とR 型エンジンでは排気バルブ(矢印 B)が，この燃焼室の外側

Metal を組み合わせた造語である Cermet (サーメット)と呼に設置されていますが，時代を追うごとにこの燃焼室の形状称される合金の範疇に分類されるが，サーメットと呼称する

や吸気・排気バルブの形状，位置関係が変化していきます．

場合には TiC Mo2C Ni 系などに代表される TiC 系合金をここに展示されている 4 種類のエンジンは，排気量が同程指すことが多い．

度のエンジンで比較できるよう配慮されています．同排気量のエンジンが，小型・軽量化のためにどのように進化してい† 展示物は適宜変更されています．来場の際には，ご注意下さい．

ったのかを知ることができます．図 4 に示した R 型エンジ

文

ンは約 155 kg でしたが， 1990 年代の 5AE 型では 107 kg ま献

で軽量化され，さらに，出力は約 2 倍程度にまで向上した
そうです．この軽量化にはアルミニウム合金の使用が大きな役割を果たしてきました．紙面の都合上，すべてを紹介することはできませんので，ご興味のある方はぜひ現物をご確認ください．展示スペース位置の関係なのか，いつ訪れてもこのスペースには人が少ないことが引っ掛かります．勿体ない
なあ．
ということで，今回は二回目の紹介となりましたが，この「トヨタ産業技術記念館」は絶対に一度は訪れてみる価値が十分にあります．コストパフォーマンスも高いです最寄り
駅は名鉄栄生駅ですが，名古屋駅から歩いても 15 分程度，

( 1 ) 山本剛久まてりあ，59(2020), 688.
( 2 ) 参考になる解説が多数 Web 上に掲載されています．例えば，ものづくりエンジニアのための初めての工作機械( https: //monoto.co.jp/gear/)など．2022年 3 月18日閲覧( 3 ) ホブ加工も含め様々な歯車に関する加工の動画が Web 上に掲載されています．ぜひ，参考にして下さい．例えば，https://www.youtube.com / watch?v ＝ MyR4XwqjIPo ， https: // www.
youtube.com / watch?v ＝ 48BMxg3tVnM など． 2022 年 3 月 18日閲覧( 4 ) 参考になる解説が多数 Web 上に掲載されています．例えば，
トヨタ自動車 75年史 車両系統図( https: // www.toyota.co.jp /jpn/ company/history /75years/vehicle _lineage/ engine / index.
html)など．2022年 3 月18日閲覧

地下鉄東山線では名古屋駅から一駅の亀島駅から数分です．

(2022年 3 月22日受理)[doi:10.2320/materia.61.356]

ぜひぜひ
トヨタ産業技術記念館へのアクセス

g科学館で見つけた金属材料“超硬合金”＊名鉄名古屋本線「栄生駅」下車，徒歩 3 分＊なごや観光ルートバス“メーグル”

主に機械加工用工具類の刃に使用される強度・硬さを併せ名古屋駅バスターミナル11番のりば

持つように開発された WC Co 系合金のこと．微粒の WC「なごや観光ルートバス“メーグル”」乗車

粒子が Co を主成分とする合金で結着された複合組織を有し「トヨタ産業技術記念館」(敷地内)下車すぐている． WC 粒子， Co などの合金粉末を混合し，圧粉・成＊タクシー「名古屋駅」から 5 分型後に液相存在下での焼結法により作製される．高強度とす

URL

https://www.tcmit.org/

るために，VC や Cr2C3 などがしばしば添加されて WC 粒子
径が微粒となるように調整されている．セラミックである

科学館めぐり

本
会

告

会

記

事

2022年秋期講演大会講演募集 …………………………………359

第 8 回「高校生・高専学生ポスター発表」募集 ……………360
2022年秋期講演大会ご案内および参加申込みについて ……361
2022年秋期講演大会開催予定の各種シンポジウム …………363

日本金属学会2022年度オンライン教育講座開催

各講座要旨…………………………………………………………………364
日本金属学会オンライン教育講座 ……………………………365
2021年に活動終了した研究会成果報告 ………………………366

各種学術賞，奨励金等候補者推薦について …………………370
2021年度事業報告および決算報告 ……………………………376

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

2022年度事業計画書および収支予算書 ………………………381

お知らせ …………………………………………………………387
掲示板 ……………………………371 新入会員 …………………………375
会誌・欧文誌 6 号目次 …………374 行事カレンダー …………………385
次号予告 …………………………375

会

告(ホームページもご参照下さい)年秋期(第回)講演大会講演募集◎2022年秋期講演大会を下記の通り開催しますので講演を募集いたします．
募集講演一般講演，公募シンポジウム，共同セッション，ポスターセッション
開催会期年月日(火)～月日(金・祝)
開催場所福岡工業大学(〒8110295 福岡県福岡市東区和白東 3301)(新型コロナ感染症の状況によってはオンライン開催に変更になる場合もあります．）
募集講演高校生・高専生(年生以下)ポスターセッション
開催会期年月日(水)開催方法オンライン(Zoom 利用)
講演を申込される前に下記をご確認下さい□非会員でも大会参加費と登壇費を前納すれば，講演申込ができます(詳細は「講演申込要領」の「講演資格」参照．）．
□講演申込は同時に大会参加の事前予約が必要です．期日までに参加費を納入下さい．期日までに参加費を納入しない場合は講演を認めず，欠講として取り扱います．
□講演申込と講演概要提出は同時に行うこと．(同時に行わない場合は，講演申込は受理されません)□原則，講演申込者＝講演発表者であること．（「講演申込要領」5. を参照)
□会員資格での申し込みには会員番号とパスワードが必要です．パスワードを紛失または忘れた方は，本会ホームページより再発行を行って下さい．セキュリティ上，電話やメールでの発行は出来ません．
◯

最新の概要原稿フォーマットを利用し，PDF に変換後，アップロードをして下さい．

◯

お一人件の講演を申込みできるようになりました．ただしポスターセッションの件申込は不可．

◯

同一研究室の件以上の連続講演は認められておりません．

◯

事前参加申込者(講演者含む)へは参加申込み締切後に，講演概要ダウンロード ID とパスワードを配信いたします．

◯｢参加証」は郵送いたしません．各自「大会マイページ」から印刷して下さい．

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan
講演申込先及び申込期限
講演申込ウェブサイト url

https://www.jim.or.jp/convention/2022autumn/
講演申込みおよび概要原稿提出期限(締切厳守)
講演種別

講演申込期間

一般，公募シンポジウム，ポスター，

5 月25日(水)13時～7 月 8 日(金)17時

共同セッション

5 月25日(水)13時～7 月15日(金)17時

高校生・高専生ポスター
講演についての問合先講演大会係

annualm＠jim.or.jp

これから入会して講演申込をされる方へ□下記の入会申込期限までに入会申込を行い，年会費を納入下さい．
□年会費納入期限までに会費の払込がない場合は，プログラムに掲載されていても，講演不許可の措置をとります．
□下記の入会申込みサイトから入会を申込み下さい．入会申込後に ID(会員番号)とパスワードが即日メール返信されます．
入会申込 URL

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

入会申込期限7 月 6 日(水)年会費納入期限7 月31日(日)入会・会費の問合せ先

会員サービス係

member＠jim.or.jp

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

2.

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

日本金属学会年秋期(第回)講演大会
第回「高校生・高専学生ポスター発表」募集案内
申込締切日年月日(金)本会では最新の研究成果を発表・討議する場として毎年春秋 2 回の「講演大会」を開催しており，2022年 9 月28日(水)にオンラインにて2022年秋期(第171回)講演大会高校生ポスターセッションを開催します．
この講演大会に於いて，若い学生に金属および材料学分野に対して興味や理解を高めてもらうため「高校生・高専(3 年生
以下)学生ポスター発表」のセッションを開催いたします．
ポスター発表は，生徒の研究成果の発表を大学の教授や企業の研究者等の専門家に直接聴いてもらい，質疑応答が受けられる貴重な機会であり，さらにポスターの出来栄えや発表の受け答えなどを審査して，優秀な発表には会長による賞を授与します．金属および材料学分野に興味があり，本講演大会でポスター発表していただける生徒がおられましたら，奮ってご応募下
さい．
発表者と指導教員には本大会の参加費を無料で参加いただき，研究者の最新の研究成果の発表を聴講いただけます．詳細は，「高校生・高専学生ポスター発表要領」でご確認下さい．



本 会 記 事

「高校生・高専学生ポスター発表」要領
学 会 名

日本金属学会2022年秋期(第171回)講演大会

行 事 名｢高校生・高専学生ポスター発表」

開催方法

オンライン

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

高校生および 3 年以下の高専学生

発表方法

オンライン(Zoom 利用)

テ ー マ

材料に限定せず，フリーテーマです．(課題研究の成果，科学技術の取組等)

ポスター発表資料作成について別途連絡
講演申込

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

講演概要原稿不要

参加費および講演聴講◯

発表者，共同研究者および指導教員の参加費を免除し，講演大会の発表を聴講できる．

◯

希望があれば，高校生・高専ポスター発表の関係者(親，友人) 5 名程度までの参加費を免除し，講演大会の発表を聴◯(現地開催の場合)指導教員は，事前に参加者リストを提出する．(別途用紙を送付予定)

◯

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

講することができる．

優秀ポスター賞

優秀な発表には最優秀ポスター賞および優秀ポスター賞を授賞します．

問合せ・連絡先公益社団法人日本金属学会

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

FAX 0222236312%

Email: annualm＠jim.or.jp

年秋期(第回)講演大会の案内および参加申込みについて
2022年秋期講演大会は，月日(火)から日(金・祝)まで福岡工業大学にて開催いたします．(新型コロナウイルス感染症の状況によってはオンライン開催に変更する場合があります．）高校生・高専学生ポスターセッションは月日(水)にオンラインにて開催いたします．
尚，参加申込みは，すべてインターネット申込みとなります．詳細は，下記参加申込要領をご覧下さい．
日日時

月日(火)程行

事

ポスターセッション

1300～
月日(水)900～ 940
1000～1700
1830～

贈呈式
学術講演
懇親会(検討中)

月日(木)900～1700

学術講演

月日(金・祝)

900～1700

学術講演会

月日(水)高校生・高専学生ポスターセッション(オンライン)

参加申込要領(参加申込みは全てウェブサイトからとなります)
大会参加申込期間および URL(事前申込)2022年 5 月25日～9 月 2 日
https://www.jim.or.jp/convention/2022autumn/(後期(当日)申込)2022年 9 月 8 日～9 月28日
https://www.jim.or.jp/convention/2022autumn_after/

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan◆大会参加費(講演概要ダウンロード権含む)※年会費とは異なります．
参加費・懇親会の消費税扱については，ホームページ(一覧表 PDF)をご参照下さい．
事前参加申込(締切日9 月 2 日)

後期(当日)申込(9 月 8 日～9 月28日)
クレジット決済のみ

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

13,000円
無

会

員

資

格

2022年 3 月 1 日時点で65歳以上の個人会員

無

学生員

6,000円

7,000円非会員
 一般

24,000円

27,000円

非会員 学生(大学院生含む)

14,000円

16,000円

料

料

お支払後の取消は，準備の都合上ご返金いたしかねますのでご了承下さい．
領収書は，決済完了後に申込画面(講演大会 Mypage)からダウンロードし，印刷して下さい．
参加方法や講演概要ダウンロードについては，下記をご参照下さい．
 65歳以上の個人会員 会員情報に生年月日のご登録がない場合は，課金されますのでご注意下さい．会員情報に生年月日をご登録されていない方は，大会参加申込みの前に annualm＠jim.or.jp まで会員番号・お名前・ご連絡先・生年月日をお知らせ下さい．
 学生員 卒業予定変更等により会員種別に相違がある場合，事前に会員種別の変更手続きを行ってから，大会参加をお申込下さい．
会員情報に登録された卒業年次を超えると，自動で正員となっています．
非会員の参加申込者には，1 年間の会員資格を付与します．ただし特典は重複して付与いたしません．

◆支払方法
事前申込のお支払いはクレジットカードおよびコンビニ振込決済をご利用頂けますが，後期(当日)申込はクレジット決済のみとさせて頂きます．事前予約申込は 9 月 2 日(金)の入金日をもって事前参加申込完了となります．

◆参加方法(事前参加申込みの方)参加申込みをされ，参加費を納入された方へは，概要公開日に講演概要閲覧等に必要な参加者個別認
証 ID とパスワードを配信いたします．
(後期(当日)申込の方)参加申込受理通知に記載の「登録番号」および「パスワード」が講演概要閲覧に必要な個別認証 IDとパスワードになります．

◆講演概要の WEB 公開
講演概要の公開日は，大会 2 週間前の2022年 9 月 6 日(火)です．特許関係のお手続きは，公開日までにお済ませ下さい．
講演大会公開サイトにログイン後，講演概要の閲覧ができます．

◆参加証
大会マイページにて「参加証」を印刷し，来場の際提示下さい．

◆講演概要集購入について
講演概要集 DVD は作成いたしません．全講演概要は，本大会 Web サイトで公開をします．これまで概要集 DVD のみ購入をされていた方も，通常の参加登録をして頂き，概要の閲覧をお願いします．

◆懇親会について日時 年月日(水) 
(予定)＊開催検討中．詳細は決まり次第お知らせします．



本 会 記 事年秋期講演大会

開催予定の各種シンポジウム

公募シンポジウムテーマ
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9

ハイエントロピー合金の材料科学()計算科学および新規腐食解析に基づく腐食現象の解析・可視化と機械学習による腐食予測
特異反応場における時間/空間応答を利用した新奇材料構造創成
機能コアの材料科学
Additive Manufacturing の材料科学
材料変形素過程のマルチスケール解析()ソフト磁性材料研究の新たな展開―組織設計・制御による次世代材料開発に向けて―ワイドギャップ結晶の材料学と高温プロセッシング
ミルフィーユ構造の材料科学

企画シンポジウムテーマ
K1

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～
Gifts from pioneers to young scientists V: ～To hitch your wagon to star～
人材育成を趣旨とする啓蒙的な内容の企画シンポジウムの第 5 弾であり，今回は第 8 分野が中心となって開催する．独創的な研究成果に到達するためには，どのような姿勢で研究に臨むべきかや，キャリアパスの形成にあたって転機をどのように迎え，成功に導くかなど，著名なベテラン研究者や活躍が著しい若手指導者に講演を頂き，そのヒントを得ることを目的とする．講演者の業績や経歴に触れつつ，研究者，指導者としての心構えや自己実現の方法などについて学ぶことで，特に若手会員への刺激になれば幸いである．講演後は，双方向のパネルディスカッションを開催し，さらに議論を深める場を提供する予定である．

K2

材料化学におけるイノベーションの役割と工業製品への展開
Innovations in materials chemistry and their effects on industry III
この企画シンポジウムは，毎年春の講演大会で開催している「水溶液腐食」「高温酸化」「陽極酸化」「めっき・化成処理」「触媒」の各学術分野を包括した公募シンポジウムと対をなし，工業製品としての金属材料の開発・生産の最前線における「材料化学」の役割と研究・開発事
例や課題を，主に企業研究者に講演していただくことを趣旨として，2020年度よりシリーズ化している．今年度の企画シンポジウムにおいても，前年度からの内容を引き続き，めっき，化成処理，腐食，高温酸化，触媒など広範囲にわたる内容を，各産業分野で活躍されている技
術者・研究者の視点から，現在直面している課題や将来展望を紹介いただき，基盤となる学理を発展させるヒントや，産学官の連携強化のきっかけとしたい．

K3

材料技術史から見るこれからの技術展開 ―鉄Future growth expected from technological history of materials V ―Iron and Steel
持続可能な社会の実現には，材料特性の向上だけではなく，高効率・低環境負荷プロセスの開発が必要である．時代に沿ったプロセスの変
遷，合金開発や応用展開，更には環境問題も含め，鉄が人間社会にとっていかに身近な存在であったか，どのような技術革新をもたらしてきたのかを振り返り，更に今後の可能性を考える．
第 1 回チタン材料(2018年秋期)，第 2 回製錬およびリサイクル技術(2019年春期)，第 3 回目アルミニウム合金(2020年秋期)，第 4
回分析機器(2022年春期)に続き，鉄と所縁の深い福岡の地で『鉄』の技術史と今後の展望について議論する．

K4

医用材料・医療機器開発の最前線()～光を用いる生体情報センシング～
Frontier in development of biomaterials and medical devices()Advanced Bioimaging Technologies
半導体材料のバンドギャップや非線形光学特性，静電誘導特性をベースに実現している紫外・可視から赤外，テラヘルツ・ミリ波までの各種光源を用いることで物性研究のための計測技術や加熱や溶融の材料プロセスが実現している．3 回目となる今回も第 2 分野と第 7 分野が連携し，これらの光技術から展開される生体情報センシングを議論する．具体的には最近の光源開発として，光学結晶を高周波で動作する半導体デバイスの高度な制御で実現する波長だけでなくパルス幅，繰り返し周波数も可変になるレーザ光源開発から，生体情報センシングの実例
としては薬効にも影響がある有機結晶の多形や欠陥を非破壊で検出するテラヘルツレーザ分光やレーザ照射により発生するバブルのナノ粒子集積をプロセスとするバイオデバイス開発，レーザ光の照射により生じる軽元素の微粒子を回収する質量分析の生体組織観察を取りあげる．
生体情報センシングに必要となる光技術から，これからの半導体材料研究を模索する．

K5

モビリティの未来を支える材料技術の最新動向(自動車技術会・日本鉄鋼協会・日本金属学会合同シンポジウム)
The latest trend of the materials R&D for the future Automotive
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負荷低減，軽量化，燃費向上などに加え，電動化，安全性，自動運転，そしてカーボンニュートラルなどに代表される課題への対応も求められ，自動車を大変革させる必要があると言っても過言ではない．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，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ウムを2018年度から企画してきた．本シンポジウムでは日本金属学会からの講演者に加え，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る一助となることを目的とする．

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

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

FAX 0222236312%

Email: annualm＠jim.or.jp日本金属学会

2022年度オンライン教育講座開催
新設

各講座要旨

オンライン教育講座がはじまります

2 日間の集中講義形式 × 完全オンライン
新型コロナウイルス感染症が拡大する中，日本金属学会では with コロナ時代を見据えたセミナーやシンポジウムのあり方を検討し，会員向けサービスの向上や，若手や学生の教育・育成を目的とした基礎教育講座を完全オンラインで始動いたします．本会ではこれまでに刊行した教材や会報「まてりあ」に掲載された講義ノート・入門講座・解説記事などを有効に活用
し，執筆者やフェローによる講義をシリーズで開催いたします．

結晶学の基礎 (8 月25日，26日開催)
講師 早稲田大学ナノ・ライフ創新研究機構客員教授，京都大学名誉教授 松原英一郎

1.

本講座では，一定の周期で配列した原子あるいは分子からなる物質の構造，すなわち「結晶構造」を理解する上で必要な知識と，この結晶構造を明らかにするための最も一般的な実験ツールである X 線回折について学びます．

状態図・相平衡の基礎(10月 4 日，5 日開催予定)
講師 物質・材料研究機構 大沼郁雄，名古屋大学准教授 塚田祐貴，東京工業大学名誉教授 梶原正憲，
物質・材料研究機構 阿部太一

2.

状態図は，「材料設計の地図」であると形容されるように，目的のミクロ組織を得るため，製造プロセスの最適化のための重要な役割を担っています．現在では，カルファド法による状態図計算が広く行われており，多くの熱力学計算ソフトウェア
や熱力学データベースが市販・公開され，材料開発に用いられています．本講座では，ミクロ組織の形成過程を理解するために必要となる状態図・相平衡・拡散理論に関してそれらの基礎から解説を行います．

材料強度の基礎(10月20日，21日開催予定)
講師 九州大学名誉教授 東田賢二

3.

 結晶塑性学の基盤となる転位論の基礎，
 種々の結晶構造における転位構造の特徴とその強度特性
本セミナーではまず，
 各種強化機構の基礎等について述べます．さらに材料破壊の基礎についても材料科学的な立場から論述します．
との関係，
 材料破壊の基盤としてのクラック論基礎，
 転位
そこでは，
亀裂相互作用を通して破壊靭性について考えます．水素脆化の問題についても触れたいと思います．

金属製錬の熱力学(11月17日，18日開催予定)
講師 東京大学名誉教授 月橋文孝

4.

金属製錬は，鉱石から酸素や硫黄，不純物を除去して目的の金属を得る技術として，現代社会の構築に大きく貢献してきました．資源の枯渇や地球温暖化が進み，低品位鉱石や都市鉱山の活用が求められ，カーボンニュートラルに向けて様々な取り組みがなされる中，その重要性はさらに高まっています．
本講義では，高温反応での乾式製錬に焦点をあて，その原理となる化学熱力学について，化学ポテンシャル，相平衡，活量などの基礎概念や法則から，エリンガム図など反応の可否を見極めるための化学ポテンシャル状態図の原理とその活用法について解説します．さらに，不純物除去のためのスラグー金属間平衡反応の活用，ガスの高純度化についても解説します．これらは同様に化学熱力学を活用する湿式製錬や電解精錬を学ぶ上での基礎にもなります．
 水溶液腐食の基礎―平衡論・速度論(12月開催予定)
金属材料の耐環境性
講師 北海道大学名誉教授 大塚俊明，東北大学教授 武藤 泉，東京工業大学教授 多田英司

5.

近年，金属材料が使用される環境は多様化し，使用環境と金属材料の相互作用により生じる腐食・劣化現象やその要因も複雑化する傾向にあります．様々に異なる腐食の要因を把握して適切な防食対策を施すためには，腐食現象を基礎から理解することが必要とされます．本講座では水溶液が関わる腐食を理解するために不可欠な平衡論や速度論を中心した基礎理論，ならびに鉄鋼材料や非鉄金属材料で生じうる腐食の機構について学びます．



本 会 記 事

日本金属学会オンライン教育講座『結晶学の基礎』
講師

早稲田大学ナノ・ライフ創新研究機構客員教授，京都大学名誉教授

松原英一郎先生［講師紹介］1977 年 3 月京都大学工学部冶金学科卒業． 1984 年 8 月ノースウエスタン大学 Ph.D ．東北大学助手・同大学講師・京都大学助教授を経て， 1999 年 9 月東北大学金属材料研究所教授． 2005年 4 月京都大学工学研究科教授．
2020年 4 月より現職．

［協賛予定］応用物理学会，軽金属学会，資源・素材学会，自動車技術会，ステンレス協会，電気化学会，電気学会，日本
MRS，日本化学会，日本機械学会，日本材料科学会，日本材料学会，日本磁気学会，日本自動車工業会，日本セラミックス協会，日本塑性加工学会，日本チタン協会，日本鉄鋼協会，日本物理学会，日本分析化学会，粉体粉末冶金協会(50音順)
本講座では，一定の周期で配列した原子あるいは分子からなる物質の構造，すなわち「結晶構造」を理解する上で必要な知識と，この結晶構造を明らかにするための最も一般的な実験ツールである X 線回折について学びます．
日

時

参加方法
受 講 料

一日目

2022年 8 月25日(木) 1300～1630

二日目

2022年 8 月26日(金) 1300～1630

オンライン(Zoom)による講義．申込者へは 3 日前までに参加方法をご連絡いたします．
対象者

料金(税込み)正員20,000円

学生

8,000円

非会員

40,000円(本会維持員会社社員，協賛学協会会員は会員扱い．学生は会員，非会員の区別なし)

申込締切(事前予約のみ)

2022年 8 月16日(火)事前配布資料

事前配布資料があれば，開催 3 日前後までにメール配信いたします．

参加申込方法WEB 申込

受講料支払方法
問合先

https://www.jim.or.jp/seminersymposium/

 カード決済◯ コンビニ決済◯(7 月 1 日より受付開始)

 銀行振込◯〒9808544 仙台市青葉区一番町 11432フライハイトビル 2 階(公社)日本金属学会

セミナー・シンポジウム参加係

Email: meeting＠jim.or.jp

 0222233685

FAX 0222236312%＜プログラム＞
一日目

8 月25日(木)1300～1400

結晶構造の分類と表し方

1400～1415

休

1415～1515

結晶面・方位の表し方

1515～1530

休1530～1630

結晶構造と X 線回折の関係

二日目

憩

憩

8 月26日(金)1300～1400

X 線の性質と吸収・散乱・回折

1400～1415

休

1415～1515結晶構造と回折の条件

1515～1530

休1530～1630

X 線による粉末結晶の構造決定憩憩

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

第 4 回研究会(2014. 12. 19 )双晶変形およびマルテンサイト年に活動終了した研究会成果報告

変態共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点
貝沼亮介(東北大学)「NiTi，CuAlMn，NiCoMnIn 系形状

No. 70「プラストンに基づく変形現象研究会」
成果報告書

記憶合金の極低温域におけるマルテンサイト変態挙動」

活動期間2013年 3 月～2022年 2 月(9 年間)造」

西田稔(九州大学)「熱弾性マルテンサイトの自己調整構

澤口孝宏(NIMS)「高 Mn 鋼における転位の可逆的集団運.

研究会活動目的「転位論」は材料科学・工学における重要な学問基盤であ動を利用した耐疲労特性の改善」
第 5 回研究会(2016. 1. 1314)変形機構研究の新展開

り，金属系結晶材料の変形は転位(dislocation)の運動により共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点

議論される．一方近年，転位の概念だけでは必ずしも理解しEaso P. George (Ruhr University Bochum) ``Is configura-

きれない変形現象が顕在化しつつある．例えば，ナノ結晶材

tional entropy really important in highentropy alloys?''料においては複数の結晶粒の協調的なせん断や回転が生じてWilliam A. Curtin (EPFL) ``Fundamental mechanisms ofいる可能性があり，回位( disclination )の運動により記述しplasticity and fracture in magnesium''

ようとする考え方がある．また，原子のシャフリングを必要

Andy Godfrey (Tsinghua University) ``Synthesis and en-とする六方晶，あるいは複雑な規則相における双晶変形の原

hanced mechanical properties of metals with tailored grain

子的メカニズムや，せん断帯，粒界すべり，アモルファス・structures in the nearmicrometer regime''

金属ガラスの変形，マルテンサイト変態もこの範疇に入る．

Ting Zhu (Georgia Institute of Technology) ``Atomistic

我々は，転位や回位を内包し結晶性材料の変形現象を包括的and mesoscale modeling of crystal plasticity''に理解する上位概念として，変形子(プラストン plaston )田中を提案する．本研究会は，新規な挑戦的概念であるプラスト

culations for phase transition and deformation process in

ンの材料科学に関する基礎的議論を行なうことを目的とする．

metallic systems''

乾.

研究会活動概要(実施状況・研究会成果等)

功(京都大学) ``First principles lattice dynamics cal-

晴行(京都大学) ``Micropillar deformation of hard andbrittle materials''

活 動 期間 中 に 12 回 の研 究 会 と 1 回 の セ ミ ナ ーを 開 催 し伸泰(京都大学) ``Nucleation of plaston at grain boun-

た．いずれの会においても，プラストン概念の深化に大きく

daries in bulk nanostructured metals''

貢献する活発な議論が行われた．各回のテーマと講師および

尾方 成 信(大 阪 大 学) ``Modeling

講演タイトルを以下に示す．

strength of bulk nanostructured HCP metals ―A plaston

第 1 回研究会(2013. 6. 14)変形における回位モデル

diagram: grain size dependent deformation mechanismofdeformation

and共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点

map―''

中谷彰宏(大阪大学)「格子欠陥モデルを用いた変形体の力

都留智仁(JAEA) ``Effect of solute atoms on dislocation

学理論の記述」

core structure and motion in HCP metals''

中島英治(九州大学)「基礎回位論」

田中將己(九州大学) ``Low temperature toughness and dis-

下川智嗣(金沢大学)「原子シミュレーションで観察される

location mobility in bulk nanostructured metals''

回位とその役割」

栃木栄太(東京大学) ``Dislocation

第 2 回研究会(2013. 12. 13)特異な変形挙動を示す Mg 合金
および金属間化合物
共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点

core

structures

andstructural units in oxides''

第 6 回研究会( 2017. 1. 31 2. 1 )変形機構研究のフロンティア

三浦誠司(北海道大)「Mg 合金単結晶の双晶変形の直接観

共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点

察と detwinning によるひずみ回復現象」

Michael J. Mills (The Ohio State University) ``New in-木村好里(東京工業大学)「規則構造の類似と相違から見たsights into strengthening mechanisms in superalloys''

E21 型金属間化合物の塑性変形」

David Rodney (Universite de Lyon) ``Ab initio modeling of

岸田恭輔(京都大学)「複雑な結晶構造を有する金属間化合

dislocation core properties in HCP and BCC metals''

物の変形双晶」

Erik Bitzek (FriedrichAlexander Universitat Erlangen

安田弘行(大阪大学)「規則構造に由来する転位ならびに双Nurnberg) ``Deformation and failure at the nanoscale:晶の特異な運動」

Case studies on complementing experiments with simula-

第 3 回研究会(2014. 4. 21)転位・第一原理計算
共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点

tions''
YoungKook Lee (Yonsei University) ``Unique tensile

板倉充洋(JAEA)「転位の第一原理計算における計算テク

fracture of high Mn alloys''

ニック」



譯田真人(大阪大学)「電子・原子論に基づく Fe Si 合金

grained highMn austenitic steels''の転位解析と降伏応力の評価」

柴田曉伸(京都大学) ``Hydrogenrelated fracture behavior

伸泰(京都大学) ``Deformation twinning in ultrafine

本 会 記 事

of martensitic steels under different deformation condi-

第 9 回研究会(2019. 1. 89)ナノストラクチャ形成と変形・

tions''

破壊メカニズム

岡本範彦(京都大学) ``Plastic deformation and solid solu-

共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点

tion strengthening in high entropy alloys with the fcc struc-

Hamish L. Fraser (Ohio State University) ``Dislocation

ture''

glide as a deformation mechanism in compositionally com-

土谷浩一(NIMS) ``Effect of elemental segregation onplex alloys''properties of structural materials''Daniel Caillard (Centre National de la Recherche Scienti-

澤口孝宏(NIMS) ``FCC to HCP martensitic transforma-fique) ``In situ studies of dislocation mechanisms in BCC

tion and dislocation motion under thermal and mechanicalmetals (iron, iron alloys and tungsten)''cycling''

Jaafar ElAwady (Johns Hopkins University) ``The forma-

東田賢二(佐世保工業高等専門学校) ``Cracktip shieldingtion and evolution of plasticity in persistent slip bands:

by dislocations and its effect on fracture toughness''

Large scale discrete dislocation dynamics and in situ scan-

山口正剛(JAEA) ``Multiscale analysis on temper and H

ning electron microscopy experiments''

induced embrittlement of steel''

Mathias G äoken (FriedrichAlexanderUniversit äat Erlan-

第 7 回研究会( 2017. 9. 26 )疲労き裂研究の新機軸微小き

genN äurnberg) ``Nanoscaled multilayered metallic com-裂とミクロ組織

posites for advanced functional and mechanical perfor-

共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点，SIP 革新的構

mance''

造材料 D67 九州大学拠点，日本鉄鋼協会日本金属学会関土谷浩一(NIMS) ``Nanostructure formation and phase

西支部・材料開発研究会

transformation in HighEntropy Alloys''

津o兼彰(九州大学)「疲労と破壊の科学その挑戦と目指

宝野和博(NIMS) ``From agehardenable magnesium al-

すもの」

loys to bakehardenable magnesium alloys''野口博司(九州大学)「力学からの挑戦金属疲労の常識とハルヨ ステファヌス( JAEA ) ``Mesoscopic

課題」

deformation behavior of metallic materials using neutron

戸田裕之(九州大学)「計測からの挑戦 3D / 4D でわかる

diffraction''studiesof

ことわかったこと」

下川智嗣(金沢大学) ``Influence

大橋鉄也(北見工業大学)「計算からのアプローチき裂／

plasticity on mechanical properties of nanostructured

界面相互作用の結晶塑性モデリング」

materials''

第 8 回研究会(2018. 2. 2728)ナノストラクチャ形成と変形
挙動

interface mediatedof

都留智仁(JAEA) ``Effect of solutes on dislocation core
structure and motion''

共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点

萩原幸司(大阪大学) ``Deformationandstrengthening

Ke Lu (Chinese Academy of Sciences) ``Stabilizing nanos-mechanisms in Mgbased LongPeriod Stacking Ordered

tructures in metal''(LPSO) phase''

Tilmann Hickel (MaxPlanckInstitut fuer Eisenfor-柴田曉伸(京都大学) ``Mechanicalschung) ``Strengthening mechanisms in a precipitation

analysis on hydrogenrelated fracture behavior of marten-

hardened highMn lightweight steel''

andmicrostructural

sitic steels''

伸泰(京都大学) ``Fabrication of bulk nanostructured

プラストンに基づく変形現象研究会セミナー(2019. 5. 27)

metals that can manage both high strength and large ductil-

共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点

ity''

Catherine Rae (University of Cambridge) ``High Temper-

大村孝仁(NIMS) ``Intermittent plastic deformation associated with collective motion of dislocation in bcc alloys''加藤秀実(東北大学) ``Relaxation

anddeformationinature Turbine Materials''

第10回研究会(2020. 2. 20)BCC 金属の特異な力学特性
共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点

metallic glass''

岸田恭輔(京都大学)「 BCC ハイエントロピー合金の変形

板倉充洋(JAEA) ``Firstprinciples calculation of interac-

挙動(話題提供)」tion between carbon atom and screw/edge dislocation in

新里秀平(大阪大学)「原子論に基づく動的モンテカルロ法

bcc iron''を用いた BCC 鉄合金の非経験的強度予測」

東後篤史(京都大学) ``First principles phonon calculations

都留智仁( JAEA )「 BCC 合金の転位運動に基づく変形機

of deformation twinnings''

構と力学特性第一原理計算と力学モデルによる解析」

岸田恭輔(京都大学) ``Micropillar compression of inter-

第11回研究会(2021. 1. 26)鉄鋼材料の水素脆性

metallic compounds with complex crystal structures''共催京都大学構造材料元素戦略研究拠点

澄川貴志(京都大学) ``Evaluation on mechanical strength

協賛日本鉄鋼協会

of nano/microscale components''柴田曉伸(NIMS)「マルテンサイト鋼の水素脆性粒界破壊」

中村篤智(名古屋大学) ``Structure and electrical conduc-桑tion property of dislocations in oxides''素助長疲労き裂進展加速メカニズム」

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan脩(九州大学)「温度依存性に着目した bcc 鋼の水山口正剛(JAEA)「液体金属脆性から考えた水素脆性メカスで開催した．本研究会のさまざまな結晶性材料を対象とすニズム」るという趣旨に沿って，「地球の中の集合組織粒界すべり松本龍介(京都先端科学大学)「長時間／大規模 MD によによる結晶軸選択配向説」と題する基調講演をはじめとしる鉄中の転位―水素―空孔の相互作用解析」て，さまざまな材料の結晶方位に関する 20 件の講演がなさ

第 12 回研究会( 2021. 8. 20 )ハイエントロピー合金の原子構れた．内訳は，基調講演の地球科学材料の他，アルミニウム

造と物性

合金 6 件，鉄鋼材料 4 件，その他金属合金 5 件，セラミッ

共催新学術領域研究「ハイエントロピー合金」，京都大

クス膜 1 件，鋼/ポリエチレン積層板 1 件，シミュレーショ

学構造材料元素戦略研究拠点

ン 2 件であり，と極めて多様な材料の結晶方位を対象とし

田中將己(九州大学)「 bcc 型ハイエントロピー合金の変た 研 究 成 果 が 発 表 さ れ た ． 2019 年 8 月 29 日 ( 木 ) ， 30 日

形・破壊挙動」(金)，第 3 回研究会を産業技術総合研究所中部センターで花咲徳亮(大阪大学)「 EXAFS による CrCoNi の局所構造開催した．「物質科学と地震学をつなげるカンラン石の結晶解析」

方位解析」と題する基調講演をはじめ，鉄鋼材料 6 件，ア

橋本直幸(北海道大学)「Co フリー FCC 型ハイエントロピ

ルミニウム合金 2 件，銅合金 2 件，その他金属合金( Nb ，ー合金の開発研究」

Mg ) 2 件， HEA 1 件， Al 合金/ Ti 接合材 1 件，シミュレー

成果の公表先発表された．第 4 回研究会は 2021 年 10 月 14 日(木)， 15 日

ション 1 件と第 2 回に続き 16 件の多様な材料の研究成果が.

(金)にオンライン(Zoom)で開催した．地球科学材料 2 件，

まてりあ特集企画予定

セラミックス 1 件，鉄鋼材料 4 件，マグネシウム合金 2.

件，チタン 2 件，アルミニウム合金 1 件，ニオブ 1 件，

研究会世話人乾晴行(京都大学)，幾原雄一(東京大学)，尾方成信(大阪大学)，落合庄治郎(京都大学)，田中津o兼彰(物質・材料研究機構)，

功(京都大学)，

伸泰(京都大学)

MEA 1 件，測定技術 2 件と16件の多様な材料の結晶方位を対象とした研究成果が発表された．以上のように，後述のICOTOM19 を開催した2020年度(令和 2 年度)を除く各年度に 4 回の研究会を開催し，2 件の基調講演を含む62件の多様な材料の結晶方位解析に関わる講演と活発な討論がなされた．

No. 79「金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会」
成果報告書

会議(The 19th International Conference on Textures of

活動期間2017年 3 月～2022年 2 月(5 年間)

だいた． ICOTOM は集合組織に関する最も権威ある国際会

本研究会の活動の一環(共催)として，材料の集合組織国際
Materials; ICOTOM 19)を開催することを学会にお認めいた議であり，1968年にドイツの Clausthal で第 1 回の会議が開
.

研究会活動目的
結晶性材料の高性能化において組織制御の重要性は言を俟催されて以来，Krakow (1971)，PontáaMousson (1973),
Cambridge( 1975 ) ,Aachen( 1978 ) ,Tokyo( 1981 ) ,たない．輸送機器構造材のマルチマテリアル化が叫ばれ，金Noordwijkerhout (1984), Santa Fe (1987), Avignon (1990),

属に限らず，高分子材料の重要性も高まっている．近年部材

Clausthal (1993), Xian (1996), Montreal (1999), Seoulに要求されるより高度な性能向上は，等方性・均一性を前提(2002), Leuven (2005), Pittsburgh (2008), Mumbai (2011),としない，組織の異方性と不均一性の最適化に求められつつ

Dresden (2014), St George (2017)，と約 3 年ごとに，またある．すなわち，材料のパフォーマンスを高める構造は配向

ここ 20 年ほどはヨーロッパ，北米，アジアの順に開催され組織制御あるいは複相組織の不均一性制御によるものであてきた．次回はアジアの順となることを踏まえ，大阪府立大り，結晶性材料ならば結晶方位解析がそのベースとなる．そ学井上博史が 2020 年の今回会議を日本・堺市へ招致する準こで，本研究会は，結晶方位解析に基づき，集合組織制御の備を整え， St George の国際委員会での審議の結果， ICOT-

みならず結晶方位差によるひずみ評価，分散相の結晶方位解

OM19 を日本・堺市で開催することが決定された．本研究析，界面近傍構造解析等の応用技術を駆使して結晶性材料の会は， ICOTOM に密接に関連する分野の国内研究会として高性能化を目指した研究活動を展開することを目的とした．

ICOTOM19 開催を支援することとし，同国際会議の実行委

結晶方位解析技術としては，XRD, EBSD, TEM，放射光を員 25 名の多くは本研究会会員が務めた．学会の共催承認をも含めたあらゆる技術を対象とした．また，材料は金属，セ受け，実行委員会を支援する形で ICOTOM19 の開催準備を

ラミックスの他，結晶性高分子材料などすべての結晶性材料行った． 2019 年に端を発するとされる新型コロナウイルスが対象とした．

COVID19 の世界的な蔓延の中，現地開催(当初，大阪府立大学中百舌鳥キャンパスで開催予定)の可能性を模索しつつ
.

研究会活動概要(実施状況・研究会成果等)
原則として年 1 回 2 日間にわたり研究会を開催した．第 1も 6 ヶ月延期かつオンライン開催への移行を余儀なくされたが， 2021 年 3 月 1 日から 4 日まで ICOTOM19 を盛会裏

回は， 2017 年 10 月 5 日(木)， 6 日(金)の 2 日に下呂市下呂に実施することができた．Plenary 講演は，Carnegie

交流会館で開催した．さまざまな金属材料の結晶方位を対象

lon University, USA の Prof. Rollett による Texture andMel-とした研究成果 10件が発表された． 2018 年 8 月 30日(木)，Anisotropy in Metals Additive Manufacturing と題する講演

31 日(金)，第 2 回研究会を大阪府立大学中百舌鳥キャンパと Ghent University, Belgium の Prof. Kestens に よ る Tex-



本 会 記 事

軽金属，71(2021)300302，資料添付)．

ture Observation and Control in Metal Manufacturing: Theory and Practice と題する講演を Zoom によるライブ講演として行った．この Plenary Lecture 2 件， Keynote Lecture 15

.

件を含め236件の講演がなされ，参加者総数261名，(国内93

成果の公表先Materials Transactions へ投稿予定

名，海外168名以上，最終確認数)であった． Proceedings
は IOP Conference Series: Materials Science and Engineer-

.

研究会世話人ing, Vol. 1121, 2021としてオンライン上オープンアクセスで

高山善匡(宇都宮大学)，井上博史(大阪府立大学)，福富洋

発行されている．以上の国際会議 ICOTOM19 開催の概要

志(放送大学・元横浜国立大学)，柴柳敏哉(富山大学)

は，「国際会議だより」として報告した(井上，高山，吉永

No. 77「高度超塑性成形研究会」
成果報告書
活動期間2016年 3 月～2022年 2 月(6 年間)
.

研究会活動目的
超塑性は，材料学と塑性加工学の境界領域に位置し，その研究開発・実用化推進のためには両分野の研究者と企業技術者との連携・協力かが必要である．輸送機器(自動車・鉄道車両・宇宙航空等)分野では，特に高速・高精度の高度超塑性成形が要求されている．従来の準静的な塑性変形という超塑性のイメージを離れて，高温で材料の組織と力学応答が相互作用を起こしながら変化しつつある状態を利用して，高速・高精度な塑性変形を実現することが求められている．本研究会では，材料学と塑性加工学の両分野の研究者と企業技術者との間で，超塑性のダイナミックな様相について，情報交換と討論の場を提供することを目的として活動する．
.

研究会活動概要(実施状況・研究会成果等)
行事

第160回超塑性研究会「酸化物の超塑性」

開催日

会

場

2016年
東京大学地震研究所
7 月14日

講演件数
依頼講演 2 件
地震研見学

ポスター 7 件

参加者

31名

第161回超塑性研究会
2017年
総合車両製作所「高速鉄道車両応用に向けた難燃性マグネシウ
2 月23日ムの組織制御および接合技術」

依頼講演 2 件 ポスター10件
総合鉄道車両見学

30名

第162回超塑性研究会「NIMS における構造材料研究」

2017年
物質・材料研究機構
6月2日

依頼講演 2 件 ポスター12件
クリープ関連施設見学

33名

第163回超塑性研究会

2017年
JFE スチール東日本製鉄所
12月25日

依頼講演 1 件

23名

第164回超塑性研究会「佐久間先生祝賀の会」

2018年
学士会館
3 月22日

依頼講演 2 件

21名

第165回超塑性研究会「富山における研究開発」

2018年
富山県民会館
11月19日

依頼講演 1 件 他 3 件
学生ポスター 7 件

24名

第165回超塑性研究会「界面問題を改めて考察する」

2019年
大阪産業技術研究所森之宮センター
3月4日

依頼講演 1 件 他 3 件
学生ポスター 7 件

24名

第167回超塑性研究会
2020年
オンライン
「外場支援による新たな高温プロセスの可能性」 2 月 3 日

依頼講演 4 件

20名

第168回超塑性研究会「最近の金属超塑性成形」

依頼講演 2 件

30名

.

2021年
オンライン
12月 8 日製鉄所見学

研究会世話人佐藤英一(宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所)

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan各種学術賞・奨励金等候補者推薦について本会が推薦者に指定されている各種学術賞等

本会は下に示す各種の学術賞や奨励，助成等の候補の推薦

風戸研究奨励賞
http://www.kazato.org/application/者に指定されており，積極的な推薦を行っております．会員

募集者

風戸研究奨励会

各賞等の推薦締切(2021年の例)(本会締切は2 ヶ月前)
12月 9 日グリーン・サステイナブルケミストリー賞
新化学技術推進協会
http://www.jaci.or.jp/gscn/page_03.html

11月19日

自薦をお願いいたします．

工学教育賞
https://www.jsee.or.jp/award/

日本工学教育協会

1月7日

推薦または自薦は次の各号によるものとします．

KONA 賞，研究助成，援助
http://www.kona.or.jp/jp/

ホソカワ粉体工学振興財団

7 月12日サー・マーティン・ウッド賞
ミレニアム・サイエ
http://www.msforum.jp/about_sir_martin/ ンス・ファーラム

7 月12日機械振興賞
http://www.jspmi.or.jp/tri/prize/
index.html

機械振興協会

5 月31日素形材産業技術賞
https://sokeizai.or.jp/japanese/award/skill_h22.html

素形材センター5 月19日日本塑性加工学会賞
http://www.jstp.jp/about/award/

日本塑性加工学会

8 月27日

各位にはこれらの候補として適当と思われる方の推薦または



推薦または自薦の資格は，本会会員とする．



推薦または自薦に際しては，各学術賞等の所定の書式の推薦書及び資料を提出する．



推薦または自薦の期限は，原則として各学術賞等の推薦締切の 2 ヶ月前とする．

推薦又は自薦しようとするときは「○○賞に推薦(自薦)」と
 の期限までに，各学術賞等の所定の推薦書
明記の上，上記

及び資料を添えて，本会事務局までお申し出下さい．書類審
査の後，理事会で推薦を決定いたします．
本会が推薦者に指定されている各種学術賞等

募集者

各賞等の推薦締切(2021年の例)(本会締切は2 ヶ月前)

日本溶接協会 貢献賞，技術賞，溶接注目発明賞
日本溶接協会https://www.jwes.or.jp/jp/somu/
award/index.html

11月13日熱・電気エネルギー技術に関する研 熱・電気エネルギー
究助成
技術財団
http://www.teet.or.jp/08_4.html

10月28日藤原賞
http://www.fujizai.or.jp/index.htm

藤原科学財団

12月15日報公賞，工学研究奨励援助金
http://www.hattori
hokokai.or.jp/

服部報公会

5 月18日睦賞
http://www.jsndi.jp/honor_award/

日本非破壊検査協会

12月31日山崎貞一賞
http://www.mst.or.jp/Portals/0/
prize/index.html

材料科学振興財団

4 月30日科学技術に関する黄綬，紫綬，藍綬 文部科学省
褒章

5 月27日

文部科学大臣表彰 科学技術賞，若手科学者賞 文部科学省
http://www.mext.go.jp/

7 月21日

文部科学大臣表彰 創意工夫功労者賞 文部科学省
http://www.mext.go.jp/

9 月30日日本学術振興会賞
https://www.jsps.go.jp/jsps
prize/

日本学術振興会

4月4日

育志賞
日本学術振興会
http://www.jsps.go.jp/jikushiprize/

5 月31日山田科学振興財団研究援助
http://www.yamadazaidan.jp/jigyo/ 山田科学振興財団
kenkyu.html

2 月28日朝日賞
http://www.asahi.com/shimbun/
award/asahi/

8 月25日茨城県科学技術振興
江崎玲於奈賞
https://www.i
step.org/prize/esaki/ 財団

3 月15日日本産業技術大賞
http://corp.nikkan.co.jp/p/honoring/ 日刊工業新聞社
nihonsangyogijyutsutaishou

1 月31日

薄膜技術に関する研究助成
https://www.samco.co.jp/
foundation/recruitment/

サムコ科学技術振興財団

3 月15日東レ科学技術賞，東レ科学技術研究助成 東レ科学振興会
http://www.toraysf.or.jp/

10月 8 日工学教育賞
https://www.jsee.or.jp/award/

日本工学教育協会

1 月12日本多記念賞，本多フロンティア賞，
本多記念会
本多記念研究奨励賞
http://hondakinenkai.or.jp/

高分子学会賞
https://main.spsj.or.jp/c5/c15php

高分子学会

9 月30日

9 月10日ヒロセ財団

11月30日

大河内賞
大河内記念会
http://www.okochi.or.jp/hp/top.html

ヒロセ賞
https://www.hirosw
isf.or.jp/
8 月12日ATI 研究助成https://www.ari.or.jp/

新世代研究所

6 月17日全国発明表彰http://koueki.jiii.or.jp/hyosho/top/hyosho_top.html

発明協会

8 月31日地方発明表彰http://koueki.jiii.or.jp/hyosho/top/hyosho_top.html

発明協会

3 月31日

朝日新聞社

井上学術賞
井上科学振興財団
http://www.inouezaidan.or.jp/f01.html

9 月17日井上春成賞
http://inouesho.jp/

科学技術振興機構

2 月28日岩谷直治記念賞
岩谷直治記念財団
http://www.iwatanifoundation.or.jp/

8 月31日

浅田賞，三島賞
日本鉄鋼協会https://www.isij.or.jp/commendation/

9 月30日風戸賞
http://www.kazato.org/application/

10月15日

風戸研究奨励会◇◇◇

本 会 記 事◇東北大学大学院工学研究科教員公募◇

公

募

公募人員

教授名

所

材料システム工学専攻

属

材料システム計測学分野◇東北大学大学院工学研究科教員公募◇
公募人員

助教

所

材料システム工学専攻

属

専門分野

材料・構造体の安全と安心のための非破壊などの検査および解析に関わる計測学の基礎と応用に関名する教育と研究を行う
生体材料システム学講座

応募資格

博士の学位を有し，当該分野の教育・研究に意欲

生体機能材料学分野
専門分野と熱意があり，日本語と英語で講義のできる方

有機・無機ナノ化学に基づく材料開発や新機能創応募資格

担当授業科目｢学部」材料計測評価学，材料学計画及び製出に関する教育・研究を行う

図，材料科学総合学実験，材料科学

当該分野の教育・研究に意欲と熱意があり，博士の総合学基盤研修，材料システム工学

学位を有する，または着任までに取得見込みの方

コース研修等

担当授業科目｢学部」材料科学総合学実験，材料科学総合｢大学院」(前期)疲労と破壊の材料学，材料学基盤研修，材料システム工学コー

計測学，材料システム工学修士研

ス研修等

修等，(後期)材料システム工学博｢大学院」(前期)材料システム工学修士研修

任

マイクロシステム学講座

等，(後期)材料システム工学博士

任

研修等

公募締切 年月日(月)

5 年(再任可)期

士研修等

公募締切 年月日(木)

期

なし

着任時期

2023年 4 月 1 日(土)提出書類

 履歴書，
 学位論文題目，
 研究業績概要(A4

着任時期

2022年10月 1 日(土)

 主要論文 5 編の別刷り(コピー版 2 頁以内)，

提出書類

 履歴書，
 学位論文題目，
 研究業績概要(A4 研究業績リスト学術論文，参考論文，
可)，

 主要論文 5 編の別刷り(コピー版 2 頁以内)，

著書，特許(出願件数申請中を含む，登録件

 研究業績リスト学術論文，参考論文，可)，

数，主要特許 10 件前後のリスト(特許出願・公著書，特許(出願件数申請中を含む，登録件

獲
開・公告 No，発明者氏名，発明題目))等，

数，主要特許 10 件前後のリスト(特許出願・公得外部研究資金(科研費等)一覧(大学や公的研究

獲開・公告 No，発明者氏名，発明題目))等，

 受賞，
 招待講演等，
教
機関所属の場合)，

得外部研究資金(科研費等)一覧(大学や公的研究所属学会，
学会活動歴
育業績(担当科目等)，

 受賞，
 招待講演等，
教
機関所属の場合)，

研究活動，社会活動等に関する(委員会等)，

所属学会，
学会活動歴
育業績(担当科目等)，今後の研究計画( A4 版 2 頁以内)，

一覧表，

研究活動，社会活動等に関する(委員会等)，照会
教育活動に関する抱負(A4 版 2 頁以内)，今後の研究計画( A4 版 2 頁以内)，

一覧表，

可能な方 2 名の氏名と連絡先(住所，電話， E 照会
教育活動に関する抱負(A4 版 2 頁以内)，

応募者の連絡先(住所，電話，Email)，
mail)，

可能な方 2 名の氏名と連絡先(住所，電話， E 応募者の研究業績等に関するデータベースの

応募者の連絡先(住所，電話，Email)，
mail)，URL(Scopus，KAKEN 等)応募者の研究業績等に関するデータベースの

マテリアル・開発系ホームページ上に掲載した

URL(Scopus, KAKEN 等)「公募提出書類作成の注意点」「応募書類の提出にマテリアル・開発系ホームページ上に掲載した

ついて」に留意して書類を作成，提出すること「公募提出書類作成の注意点」「応募書類の提出にhttp://www.material.tohoku.ac.jp/news/jobs.html

ついて」に留意して書類を作成，提出すること

書類送付先

書類送付先

東北大学大学院工学研究科
マテリアル・開発系長

問合せ先

成島

東北大学大学院工学研究科
マテリアル・開発系長

http://www.material.tohoku.ac.jp/news/jobs.html

問合せ先東北大学大学院工学研究科材料システム工学

Email: depthead＠material.tohoku.ac.jp

専攻長

・%
FAX 0227957352

佐藤

裕

裕

※件名を「教員公募書類(材料システム工学専攻
テム計測学分野

Email: ytksato＠material.tohoku.ac.jp※件名を「教員公募書類(材料システム工学専攻

佐藤Email: ytksato＠material.tohoku.ac.jp

・%
FAX 0227957352

材料学分野

尚之

Email: depthead＠material.tohoku.ac.jp

尚之

東北大学大学院工学研究科材料システム工学
専攻長

成島

生体機能

材料シス

教授)」として電子メールで送付して下さい．

助教)」として電子メールで送付して下さい．

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan◇東北大学大学院工学研究科教授名
DEI 推進公募◇
募集人員
所

属

教授(女性)名◇京都大学大学院工学研究科 材料工学専攻
特定助教(特定有期雇用教職員)募集◇
職

種

特定助教(特定有期雇用教職員)

下記の 6 つのグループに属する工学研究科 13 専

募集人員

1名

攻の中から，ご自身の専門を踏まえ，配属を希望

勤務場所

京都大学大学院工学研究科

材料工学専攻する専攻を選択下さい．なお，複数の希望がある

非鉄製錬学講座(寄附講座)

方は順位を付して下さい．

(住所京都府京都市左京区吉田本町)

1)機械系(機械機能創成専攻，ファインメカニク

職務内容

ス専攻，ロボティクス専攻，航空宇宙工学専攻)，

ス，電池などの無機物質の化学反応に関連する

2)電気・情報系(電気エネルギーシステム専攻，研究

通信工学専攻，電子工学専攻)， 3)応用物理学専

大学院生，学部生，社会人，高校生への教育活

攻， 4)マテリアル・開発系(金属フロンティア工学専攻，知能デバイス材料学専攻，材料システム

非鉄金属の製錬プロセス，リサイクルプロセ

動に関連する業務
資 格 等

工学専攻)，5)都市・建築学専攻，6)技術社会シ

博士の学位を有する者又は着任時までに博士の学位取得見込みの者

ステム専攻

湿式，もしくは乾式の材料プロセッシング，無

専門分野

工学全般

機物質の合成ならびに評価，化学分析，化学反

応募資格

博士の学位取得者

応の素過程，計算科学などの分野を中心に材料

着任時期

2023年 4 月 1 日

応募締切 年月日
提出書類

系や化学系の研究経験を有することが望ましい
雇用期間

 履歴書，◯
 研究業績リスト(査読付学術論文，◯

令和 7 年 3 月 31日まで(令和 5 年 4 月 1 日までに

参考論文，著書，解説・記事，特許，受賞，研究着任のこと．雇用期間満了後，更新の場合あり）

費獲得状況(代表者，分担者)，招待講演等の状※雇用開始日について，応相談

況，教育活動，学会活動，国際的・学際的な研究

試用期間あり(6 か月本学教職員就業規則に基づく)

活動，社会活動等の状況，その他特記事項)，◯

勤務形態

専門業務型裁量労働制(1 日 7 時間45分相当)
これまでの研究概要(A4 用紙 3 ページ程度)，◯

休日土日曜，祝日，年末年始，創立記念日，夏工学研究科で取り組む研究，教育について( A4 主な論文 5 編の別刷(各 1
用紙 3 ページ程度)，◯

季一斉休業日
給 与 等

 応募者の能力部)とその概要(各 500 字程度)，◯

選考方法

令和 4 年 10 月 1 日以降のできるだけ早い時期～(年俸制)

や人柄を評価できる方 3 名(氏名，所属，Email

手

アドレス)

社会保険

当

書類審査の後，面接

書類送付先・問合せ先提出書類を下記の宛先まで電子メー

本学支給基準に基づき，能力・経歴等により決定なし
文部科学省共済組合・厚生年金，雇用保険及び労災保険に加入応募方法

封筒に「非鉄製錬学講座

特定助教応募書類在中」

 ～
 の書類を簡易書留にて書と朱書きし，下記

ルによりお送り下さい．

類提出先に提出のこと．

簡易書留による郵送，手渡しによる提出も受け付
けます．

 履歴書(市販履歴書の様式に準じたもの)〒9808579 仙台市青葉区荒巻字青葉 66 業績リスト(原著論文，著書，解説論文，国際会議プロシ

東北大学大学院工学研究科・研究科長補佐(男女共同参画担当)北川尚美
Email: naomi.kitakawa.d3＠tohoku.ac.jp

ーディング，特許，その他に分類したものを添付のこと)
 研究業績の概要(A4 1～2 枚程度，図等を含めて良い．研究テーマ別に記載のこと)

詳細https: // www.eng.tohoku.ac.jp / media / files /_ u /topic/file/mtq6ewqx8.pdf

程度，複数テーマ選択可)備考

必要に応じて助教 1 名(任期付)を雇用できま1.

持続可能社会構築のための資源リサイクル

す．また，帯同支援策として，採用された方のパ

2.

カーボンニュートラルに向けた金属生産工学ートナーが工学研究科の教育・研究に貢献できる

3.

化学反応における原子論的な素過程考察

4.

リチウムイオン電池のリサイクルと審査により判断された場合，クロスアポイント
メント制度で雇用することも可能です．

 下記のいずれかのテーマについての自身の考え( A4 1 枚 自己推薦書(A4 版 1 枚以内)
 主要論文 3 編以内
 応 募者 に つ いて 意 見を 伺 え る方 2 名 の氏 名 ，所 属 ， 職
名，連絡先【書類提出先】〒6068501 京都市左京区吉田本町
京都大学大学院工学研究科材料工学専攻



非鉄製錬学講座

本 会 記 事

応募締切

令和 4 年 8 月 1 日(月)必着

選考方法

書類選考および面接等により選考を行います．詳集会

細は後日連絡します．
そ の 他

ます．正当な理由なく第三者への開示，譲渡および貸与することは一切ありません．書類は原則として返却しませんので，予めご了承願いします．
京都大学は男女共同参画を推進しています．多数の女性研究者の積極的な応募を期待します．
【ホームページ】
京都大学大学院工学研究科材料工学専攻

非鉄製錬学講座

https://www.aqua.mtl.kyoto-u.ac.jp/NF/index.html

問合せ先

京都大学大学院工学研究科材料工学専攻
非鉄製錬学講座教授(兼任)宇田哲也

 0757535445
Email: uda.tetsuya.5e＠kyoto-u.ac.jp※業務内容や雇用条件などについてご不明な点があればお気軽にお問い合わせ下さい(Email が望ましい）．

◇関西大学化学生命工学部化学・物質工学科教員公募◇
募集人員

准教授または教授名所

化学生命工学部化学・物質工学科

属

専門分野

マテリアルズ・ケモ・バイオインフォマティクス
や計算化学， AI ，データサイエンスを基盤とし
た研究分野

担当授業

学部講義(化学実験科目を含む)ならびに大学院講
義

応募資格

雇用の時点で博士の学位を有する方
2023年 4 月 1 日，任期なし

着任時期，任期
選考方法

書類選考および面接による

提出書類

履歴書他

〔HP(https//www.kansaiu.ac.jp/ja/info/recruit.html)を参照〕

応募締切 年月日必着
応募方法◇レアメタル研究会◇

提出いただいた応募書類は採用審査にのみ使用し

35〒 5648680 大阪府吹田市山手町 33

関西大学化学生命工学部化学・物質工学科

教育主任

坂口

聡

レアメタル研究会
東京大学生産技術研究所 教授 岡部 徹(一財)生産技術研究奨励会(特別研究会 RC40)
東京大学マテリアル工学セミナー
レアメタルの環境調和型リサイクル技術の開発
研究会
東京大学生産技術研究所 持続型エネルギー・
材料統合研究センター
東京大学生産技術研究所 非鉄金属資源循環工
学寄付研究部門(JX 金属寄付ユニット)■協
賛 (公社)日本金属学会 他■開催会場 東京大学生産技術研究所 An 棟 2 階
コンベンションホール(〒1538505 目黒区駒場 461)(最寄り駅駒場東大前，東北沢，代々木上原)
https://www.iis.u-tokyo.ac.jp/ja/access/■参加登録・お問い合わせ岡部研 レアメタル研究会事務担当 宮嵜智子(okabelab＠iis.u-tokyo.ac.jp)
令和 4 年度 レアメタル研究会のご案内 (2022. 4. 1現在)
■第101回 2022年 7 月29日(金) 1400～
An 棟 2F コンベンションホール
リアル講演会＋講演のネット配信( Zoom Webinar &YouTube)のハイブリッド研究会
テーマポストコロナのレアメタル事情
午後 200～
講演(敬称略)ポストコロナの資源供給コバルトなどの現状と未来について(仮)(60分)
秋田大学大学院 国際資源学研究科 資源地球科学専攻 教授 渡辺 寧
レアメタルに関する最近の話題(45分)東京大学 生産技術研究所 教授 岡部 徹
ポストコロナの資源供給リチウムの現状と未来について(仮)(60分)
国立研究開発法人 産業技術総合研究所 地質調査総合センター

郵送等

書類送付先/問合先■主催■主 宰 者■協力■共催 0663680867

Email: satoshi＠kansaiu.ac.jp＊封筒の表に「化学・物質工学科応募書類」と朱書きのうえ，
必ず簡易書留または一般書留で郵送して下さい．

主任研究員 荒岡大輔

午後 600～

研究交流会・意見交換会■第102回

2022年 9 月 9 日(金) 1400～
An 棟 2F コンベンションホール
リアル講演会＋講演のネット配信( Zoom Webinar &YouTube)のハイブリッド研究会
テーマ資源開発の課題と将来展望
午後 200～
講演(敬称略)希土類鉱床の特徴と資源開発の課題(仮)(60分)
国立研究開発法人産業技術総合研究所 地質調査総合センター
主任研究員 実松健造

◇

◇

◇

レアメタルの光と影(45分)東京大学 生産技術研究所 教授 岡部 徹
ペグマタイトに伴うレアメタルリチウムやタンタルなどの現状と未来について(仮)(60分)
秋田大学大学院 国際資源学研究科 資源地球科学専攻
准教授 越後拓也

午後 600～

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

研究交流会・意見交換会



日 本 金 属 学 会 誌 掲 載 論 文Vol. 86, No. 6（2022）―論

Tetsuya Ando, Yasuharu Matsunaga, Ryouya Kobayashi,
Yoshihiro Shimotori, Naofumi Nakazato, Hiroshi Nishikawa
and Takuya Naoe

文―

6Ni 炭素鋼の摩擦攪拌接合における攪拌部の集合組
織解析による流動挙動の推定
三浦拓也

藤井英俊

潮田浩作

低品位銅アノードの不動態化挙動に及ぼす銅電解精製
浴中の不純物イオンと添加剤の影響
森

康平

山川裕太

大上

悟

谷ノ内勇樹

Synthesis of Hierarchical Structured Cu
Sn Alloy
Cu Joint
Mesoparticles and Its Application of Cu
Toshihiro Kuzuya, Toma Takedachi,
Materials

中野博昭

Formation of Cu
Ni Alloy Plating Film for Improving Adhesion between Metal and Resin
Tatsuya Kobayashi, Akifumi Kubo and Ikuo ShohjiClass I Creep Deformation of Sn
Ag
Cu Containing Solid Solution Elements and Its Effect on
Thermal Fatigue Life of Solder Joints
Masaki Moriuchi, Yoshiharu Kariya, Mao Kondo andYoshihiko Kanda

Materials Transactions 掲載論文
Vol. 63, No. 6（2022）

Low Temperature Solid-State Bonding of Nickel
and Tin with Formic Acid Surface Modifications
Shinji Koyama, Ikuo Shohji and Takako Muraoka―Special Issue on Frontier Research on Bonding
and Interconnect Materials for Electric Components
and Related Microprocessing －Part III－―
PREFACE

Ikuo Shohji and Yoshiharu Kariya

Improvement in Copper-Resin Bond Strength afHSi Thinter High-Temperature Testing Using C
Film
Yuka Yamada, Shinji Fukumoto and Kozo Fujimoto

Fatigue Life Prediction of Die-Attach Joint inPower Semiconductors Subjected to Biaxial
Stress by High-Speed Thermal Cycling
Hiroki Kanai, Yoshiharu Kariya, Hiroshige Sugimoto,
Yoshiki Abe, Yoshinori Yokoyama, Koki Ochi,
Ryuichiro Hanada and Shinnosuke Soda

An Experimental Study of Fabrication of Cellulose
Nano-Fiber Composited Ni Film by Electroplating
Makoto Iioka, Wataru Kawanabe, Ikuo Shohji and
Tatsuya Kobayashi―Regular Article―
Materials Physics

Defect Interactions between Screw Dislocations
and Coherent Twin Boundaries in Several fcc
Li Li, Lijun Liu and Yoji Shibutani
Materials
Ultra-High Mixing Entropy Alloys with Single
Cr
V
Fe
X (X＝
bcc, hcp, or fcc Structure in Co
Al, Ru, or Ni) Systems Designed with StructureDependent Mixing Entropy and Mixing Enthalpy
of Constituent Binary Equiatomic Alloys
Akira Takeuchi, Takeshi Wada, Takeshi Nagase andKenji Amiya

Adhesion Mechanism between Mold Resin andSputtered Stainless Steel Ground Films for Electromagnetic Wave Shield Packages

Microstructure of Materials

Soichi Homma, Yuusuke Takano, Takeshi Watanabe,
Kazuhiro Murakami, Masatoshi Fukuda, Takashi Imoto andHiroshi Nishikawa

Effects of the Amount of Mg on the Precipitation
Mn
Behavior of b Phase and Its Modeling in Al
Takashi Shinozaki, Jun Shimojo,
Mg Alloys

High-Pressure Synthesis and Thermoelectric
Properties of Partially Filled Skutterudites RxCo4
Sb12 (R＝In, Tb and Dy)
Kouta Awaji, Ryosuke Nakajima, Kazuya Nishimura,Toma Takedachi, Tetsuya Ando, Yukihiro Kawamura,
Hirotada Gotou and Chihiro Sekine

Low-Temperature Bonding of Copper by Copper
Electrodeposition
Shinji Fukumoto, Koki Nakamura, Makoto Takahashi,
Yuto Tanaka, Shoya Takahashi and Michiya Matsushima

The Effect of the RMACREO Process Applying
Remarkable Torsional Distortion on the AgingCr
Zr Alloy
Behavior and Microstructure of Cu
Wataru Inagaki, Tetsuya Ando and Hiromasa Ogawa

Hiroshi Akamatsu, Katsushi Matsumoto, Toshihiko Shinya,
Jun Mizutani and Yosuke Nakabayashi

Short-Time Heat Treatment for Ti
6Al
4V Alloy
Produced by Selective Laser Melting
Tatsuro Morita, Yohei Oka, Seiichiro Tsutsumi,
Shogo Takesue, Norio Higuchi and Hitoshi Sakai

Effect of Deformation Prior to Nitriding on Microstructure and Hardness Behavior in PlasmaFanhui Meng,
Nitrided Ferritic Alloys
Goro Miyamoto, Yoshikazu Todaka and Tadashi Furuhara
Mechanics of Materials

Effect of Electroless Ni
P Plating on Rotary
Bending Fatigue Strength of A2017-T4 Aluminum
Ryohei Shinno, Makoto Hino, Ryoichi Kuwano,
Alloy
Koji Monden, Masaaki Sato, Yukinori Oda,
Naoki Fukumuro, Shinji Yae, Keitaro Horikawa andTeruto Kanadani

本 会 記 事Evaluation of Reheat Cracking Susceptibility inHigh Strength Austenitic Stainless Steels

Refinement of Microstructure of JIS A7204 andA6022 Aluminum Alloys Solidified by Electromagnetic Vibration Technique

Kyohei Nomura and Keiji Kubushiro

Mingjun Li, Takuya Tamura and Koichi Takahashi

Investigation and Modelling of Magnesium Alloy
Grain Size during Hot Strip Rolling with InterRuibin Mei, Li Bao, Xianli Shi,
Pass Annealing

Experimental Characterization and Computational
Simulation of Powder Bed for Powder Bed Fusion
Additive Manufacturing

Xiwei Qi, Changsheng Li and Xianghua Liu

Keiko Kikuchi, Yuta Tanifuji, Weiwei Zhou,
Naoyuki Nomura and Akira Kawasaki

Materials Chemistry

Deoxidation of Titanium Using Cerium
Chloride
Flux for Upgrade Recycling of Titanium Scraps
Gen Kamimura, Takanari Ouchi and Toru H. Okabe

Effects of Nickel Screen on Active Screen Plasma
Shun Hamashima and Akio Nishimoto
NitridingEffect of TiN Particle Size and Impurities on theContact Resistance of TiN-Powder-Decorated
Stainless-Steel Separator Electrodes for Fuel
Masahiko Hatakeyama, Koichiro Nagae,
Cells

Developing
Microstructure
andEnhancing
6Al
7Nb Alloy with Heat TreatStrength of Ti
ment Processed by High-Pressure Torsion

Masaki Naganawa, Ichiro Yoshino and Satoshi Sunada

Maki Ashida, Minami Hanai, Peng Chen and Takao Hanawa

Corrosion Properties of the b-Mg17Al12 Phase in
Kaede Sarayama, Kenichi Nakano,
NaCl Solutions

Strength of Ultrafine-Grained WC
Co Cemented
Carbide with the Combined Addition of Ti(C,N)
Masayuki Takada, Hideaki Matsubara,
and Cr3C2

Engineering Materials and Their Applications

Yusuke Shimada, Ami Morihiro, Masahiko Hatakeyama,
Satoshi Sunada and Koichi Sato

Tomohiro Tsutsumi, Yoshihiro Mori and Tetsushi Matsuda―Current Trends in Research―
Best Papers Awarded in 2021 by Materials TransZenji Horita
actions

Materials Processing

Effects of Phosphate Anodization and Laser
Irradiation on Adhesive Property of AZ91D MagMakoto Hino, Takayuki Hashimoto,nesium Alloy
Yuki Fujino, Ryoichi Kuwano and Teruto Kanadani

まてりあ第
巻号〔金属素描〕No. 23 ニッケル〔特集〕材料変形と腐食〔新進気鋭〕アモルファス族半導体の構造不均一と結晶化………………………………………大阪大 奥川将行

予告

〔材料教育〕金属鋳造と砂型2. 砂型実習教材の開発………………………………………………新産業創研 柏井茂雄他―他――編集の都合により変更になる場合がございます―

◇

◇

◇

(2022年 3 月23日～2022年 4 月21日)

正

員

川崎
恵
木皮和男
小板橋竜雄
学

生

石高寛士
市瀬智也
今田真未
今村光佑

オレゴン州立大学
株式会社本田技術研究所
長野県工業技術総合センター

白石貴久
田中弘樹
野村宗佑

熊本大学

久保則文
塩山貴大
須藤漱太朗
高原
泉

大同大学

島根大学

細川喜孝
細木哲郎

石川県工業試験場

多田あいり
棚田大輔
中川颯互
野呂崇史

大阪府立大学株式会社 KMCT

員
公立小松大学
秋田大学
愛媛大学
横浜国立大学

熊本大学
北海道大学
東京大学

金沢大学
京都大学
東北大学

外国一般会員zhichao xu

本 会 記 事Henan polytechnic university

公益社団法人日本金属学会 年度事業報告(自2021年 3 月 1 日

至2022年 2 月28日)

2021年度の事業の概要は，次の通りである．(詳細は本会ホームページ/情報公開を参照のこと．）
 2021年度は公益社団法人に移行した 9 年目の事業年度であり，定款に定める公益目的事業を推進した．しかし，新型コロ◯

ナウィルス感染症のパンデミックにより，講演大会のオンライン開催，理事会を始めとした会議や研究集会等のオンラインでの開催や中止を余儀なくされ，一部の活動が滞った．
 刊行事業では，会報「まてりあ」は月平均65ページで，冊子体は5,500(5,300)部を刊行するとともに，電子ジャーナルを刊◯

行した．魅力ある会報に向けた記事の掲載を継続するとともに，新たに「材料科学のパイオニアたち」の掲載を開始した．
まてりあ60巻記念企画として「実学講座」，「委員会だより」，「支部だより」，「還暦会員からのお便り」，「在籍60年会員からのお便り」を掲載をした．日本金属学会誌は月平均33ページで，オンラインジャーナルを刊行した．冊子体は290部を発行した．掲載論文数の減少により， 2022 年は冊子を 2 号ずつ合併して偶数月に発行することとした．欧文誌 Materials
Transactions は平均193ページで，オンラインジャーナルを刊行した．冊子体は190部を発行した．インパクトファクター向上のため，「Current Trends in Research」カテゴリー論文の掲載を継続するとともに，被引用数の多い論文の著者へのTop Cited Paper Certificate の発行を開始した．共同刊行学協会で，投稿から査読・審査までの編集システムを一本化した．表紙のデザインを変更し，Materials Transactions のロゴマークを策定した．理数探求用教材の作成は，撮影が困難なために制作を延期した．既刊図書類の電子化を行い，一部の販売を開始した．
 講演会・講習会事業では，2 回の講演大会をオンラインで開催した．春期講演大会は，講演件数632件，参加者1,217名であ◯った．秋期講演大会は，講演件数は880件，参加者数は1,451名であった．公募シンポジウムは春期 7 テーマ，秋期10テー
マ，企画シンポジウムは春期 2 テーマ，秋期 4 テーマと活発に開催した．ポスターセッション(春期105件，秋期130件)および高校生・高専学生ポスターセッション(春期24件，秋期21件)もオンラインで開催した．また，オンラインで機器展示
および企業の技術セミナーを開催した．また，学生を対象として春は R&D セミナー，秋は学生キャリアサポートセミナー
をオンラインで開催した．金属学会セミナーおよび金属学会シンポジウムは開催しなかったが，オンライン基礎講座の実施を決定した．支部では，24件の講演会・講習会を開催した．
 調査・研究事業では，9 分科で活動を実施した．12件の研究会と 2 件の若手研究グループが活動しており，主にオンライン◯を利用して活動を行った．新たに産学協創研究会の設置を決定し，新規 4 件を採択した．第 2 回日本金属学会フロンティ
ア研究助成10件を採択し，助成金を交付した．支部では17件の研究会を開催した．男女共同参画委員会では，ランチョン
ミーティングおよび女性会員の集いを講演大会期間中にオンラインで開催した．国際連携活動では，World Materials Day
Award の授賞を中止し， KIM との大会への相互表敬訪問を中止した． TMS との JIM /TMS Young Leader の相互派遣を来年度に延期した．ASM International と連携に関する覚書を交わし，連携事業を開始した．春期講演大会での国際セッシ
ョンの開催を決定し，インド・環太平洋の各国に参加を打診した．
 表彰・奨励事業では春表彰 10件，秋表彰 9 件を授賞した．名誉員 2 名を推戴し，フェロー 2 名を認定した．各賞の贈呈式◯は行わなかった．技術開発賞および論文賞ならびに金属組織写真賞の授賞内容を改訂した．支部でも主に若手を対象とした21件の授賞を実施した．
 庶務では，セルフガバナンスの推進に努めた．定時社員総会を開催し，理事会はほぼ 2 ヶ月ごとに開催し，業務執行理事◯による業務執行報告を行なった．法令で定められた申請書類や定期提出書類を提出した．広報活動を推進し，新しいロゴマークを制定するともに，パンフレットの作成，ホームページリのニューアルを進めた．
 会計では，公益法人の財務 3 基準である，収支相償，公益目的事業比率，遊休財産額保有上限額をいずれも達成した．な◯

お，本年度は会費収益の75を公益目的事業に配賦した．また，国際会議開催準備資金100万円及び研究助成事業のための調査・研究事業拡充資金1,500万円を積み増した．

公益社団法人

日本金属学会 年度決算

正

産

味

財

増

減

計

算

書

2021年 3 月 1 日から2022年 2 月28日まで
科

1.

目

年 度

前

年

度

増

減

(単位円)
備考

一般正味財産増減の部
経常増減の部 経常収益
特定資産運用益特定資産受取利息
退職給付引当資産
減価償却引当資産
刊行事業資金刊行事業拡充賛助寄付資金



当25,102,422

25,097,201

25,102,422

25,097,201

4,219
4,219

691,736

693,304－1,5688076

46,390,098

6,390,198

－100

591

1,305

－714

本 会 記 事

科

目

当

年 度

前

年

度

増

減

講演会・講習会事業資金

5,990,330

5,991,653

調査・研究事業資金

5,290,464

5,290,464

0

951

185

766

国際学術交流資金
国際会議開催準備資金

1,734,000

1,734,000

0

82

16

66

表彰・奨励事業資金調査・研究事業拡充資金

1,050,000

1,050,000

0

学会賞資金

235,500

235,5000

研究技術功労賞資金

119,000

119,000

0

奨励賞・奨学賞等資金
谷川・ハリス賞資金841,590

841,500

90

255,000

255,000

0

増本量賞資金603,000

595,000

8,000

1,900,000

1,900,000

77,00081,0000－4,000

村上賞資金
受取入会金
受取入会金
受取会費

77,00081,00067,310,796

65,026,912
33,100,180

正員受取会費32,033,550

学生員受取会費
維持員受取会費

5,326,834

105,333

28,782,684

31,099,999

外国会員受取会費
事業収益

1,167,728

721,400

78,684,134

76,147,195

刊行事業収益－4,0005,221,501 会費免除なし－2,317,315 口数減
446,328 外国学生員会費免除なし

2,536,939－5,466,883

51,006,681

56,473,564

1,992,564

1,957,066

会誌購読費収益
欧文誌購読費収益

4,519,308

4,697,986

8,174,488

8,274,225

35,498－178,678－99,737

会報別刷等収益3,722,950

3,799,770－76,820583,000

553,300

21,736,330

28,088,174

6,035,480

5,219,060

29,700－6,351,844 欧文誌掲載数減
816,420 会報広告増

01,161,793－1,161,793 単行本収益に集約

02,024,151

3,250,639

135,789－2,024,151 単行本収益に集約
3,114,850 科目集約

講座・現代の金属学収益
金属化学入門シリーズ収益
単行本収益
著作権料収益講演会・講習会事業収益
講演大会参加費収益562,250

18,980,631

7,615,012
6,019,110 春期大会開催，秋期大会参加者増－36,312

22,698,000

16,678,890

457,688494,000

0

3,540

0

7,634

32,374

22,188

講演会・講習会事業広告収益
講演会・講習会事業委託収益
支部講演会・講習会事業収益

1,960,200

944,460

表彰・奨励事業収益
審査・投稿料収益
受取補助金等
受取国庫助成金
雑収益
受取利息
雑収益
支部受取利息・雑収益
経常収益計
 経常費用

事業費
刊行事業費
給料手当
退職給付費用
福利厚生費
会報刊行費
会誌刊行費
欧文誌刊行費
学術図書類刊行費
講演会・講習会事業費

429,672 転載許諾増

991,922

26,595,643

講演概要集収益
金属学会シンポジウム参加費収益
金属学会シンポジウム予稿集収益
セミナーテキスト収益－3,540－7,634
10,186
1,015,740 春期大会開催

101,257

70,00031,257

1,346,124

759,919586,205

1,081,810

693,000

388,810

1,081,810

693,0000

100,000

388,810－100,000

1,094

1,355

－100,000－155,299－261

20,456

175,517－155,061

102

79

23

171,196,004

166,629,259

4,565,743

139,044,222

141,558,969

76,490,556

81,528,844

24,525,569

25,712,163

1,560,605

1,977,982

4,157,168

4,417,294

33,500,854

33,819,989

0

100,000

21,652

176,951

2,491,756

3,508,120

8,424,654

11,068,263－2,514,747－5,038,288－1,186,594 職員減－417,377 職員減－260,126－319,135－1,016,364 ページ数減－2,643,609 ページ数減
804,917 既刊図書類電子化費用

1,829,950

1,025,033

34,031,810

30,649,057

給料手当
退職給付費用
福利厚生費

14,715,342

15,427,297

936,363

1,186,789

2,494,300

2,650,375

3,382,753－711,955 職員減－250,426－156,075

講演大会開催費
講演大会懇親会費
本多記念講演開催費

13,097,236

10,264,402

2,832,834 春期講演大会開催

3,000

3,000

0

61,68033,30028,380

2,500

2,500

0

2,500

2,500

0

金属学会シンポジウム開催費
セミナー開催費

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

考2,283,884－1,066,630 会員減

会報購読費収益

会誌別刷・審査収益
欧文誌別刷・審査収益
刊行事業広告収益

備－1,323




科

目

国際会議開催費
支部講演会・講習会開催費

年 度

前

7,500

年

度

増

減

7,500

0

2,711,389

1,071,394

調査・研究事業費

19,738,018

20,394,131

給料手当
退職給付費用

2,452,557

2,571,216

156,061

197,798

1,639,995－656,113－118,659－41,737

福利厚生費

415,717441,729－26,012

関連団体連携事業費

115,000

28,440

日本工学会費105,125

107,482

材料戦略委員会費
科研費委員会費

2,500

2,500

86,560－2,357
0

2,500

2,500

人材育成委員会費

10,000110,000

24,50022,5002,000

1,096,509

1,023,644

72,865

研究会費
研究助成費

1,000

299,377

14,500,500

14,999,620

企画委員会費
セルフガバナンス委員会費

5,000

5,000

0

2,500

2,500

0

国際学術交流委員会費

15,00015,0000

支部調査・研究事業費

833,549564,825

268,724

表彰・奨励事業費
給料手当

8,317,462

8,847,614

2,452,557

2,571,216－530,152－118,659

退職給付費用

156,061

197,798－41,737

福利厚生費
名誉員費

415,717441,729－26,012131,100

113,500

17,600

各種賞検討委員会費

1,170,013

1,064,344

105,669

学会賞費
学術貢献賞費
学術功労賞費1,045,200

905,500

139,700

3,500

3,500

0

3,500

3,500

0

技術賞費

90,95056,960

技術開発賞費
金属組織写真賞費

83,078

179,500

33,990－96,42269,50062,9006,600

研究技術功労賞費
功績賞費

406,300

306,530

175,100

217,340

3,500

25,500－22,000

奨励賞・奨学賞等費
谷川・ハリス賞費
増本量賞費
まてりあ賞

461,211443,11760,70083,69018,094－22,990

207,500

207,500

063,5003,500

60,000

村上賞費
論文賞費
フェロー費

967,500

1,532,650

111,499

179,500

15,6372,500

223,839

245,340－565,150 メダル仕様変更・賞金贈呈－68,001
13,137－21,501
327,053－31,236

466,376

139,323

15,025,304

15,056,540

給料手当
退職給付費用
福利厚生費

4,905,112

5,142,433

312,120

395,596

831,433

883,458

会議費
旅費交通費
通信運搬費
減価償却費

618,348

77,742

227,980

56,620743,473

1,161,354

160,640

165,696

171,360－417,881 テレワーク通信費用減－5,056消耗什器備品費
消耗品費
印刷製本費

305,960

727,353－421,393 テレワーク用備品購入減

79,52824,631

54,897

236,905

2,605

234,300－3,109

光熱水料費
賃借料
保険料
諸謝金
租税公課
送金手数料
支払負担金
システム管理費
委託費
貸倒引当損
雑費
経常費用計
評価損益等調整前経常増減額
評価損益等
当期経常増減額考－298,377－499,120 研究助成金申請額減

99,770－42,240

支部表彰・奨励事業費
貸倒引当損
管理費

備

0
－100,000

男女共同参画委員会費調査・研究委員会費

功労賞費



当

－237,321－83,476－52,025
540,606 ハイブリッド開催会場費等増

30,52833,637

528,000

528,000

0

18,516

13,534

4,982

131,416

20,046111,370

3,175,200

3,112,100

63,100151,171

124,264012,00026,907－12,000

609,202424,800

184,402

1,672,000

1,584,669

87,331

57,066

39,128

230,706

526,874

154,069,526

156,615,509

17,938－296,168－2,545,983

17,126,478

10,013,750

7,112,728000

17,126,478

10,013,750

7,112,728

本 会 記 事

科
2.

目

当

年 度

前

年

度

増

減

備

考

経常外増減の部
 経常外収益
経常外収益計000

 経常外費用

固定資産除却損
経常外費用計

0

0

0

0

0

0

0

0

0

当期一般正味財産増減額

17,126,478

10,013,750

7,112,728

一般正味財産期首残高

1,077,659,240

1,067,645,490

10,013,750

一般正味財産期末残高

1,094,785,718

1,077,659,240

17,126,478

当期経常外増減額

．指定正味財産増減の部
特定資産受取利息

1,900,000

1,900,000

0

未経過償還差額金の償却額

30,38030,3800

刊行事業拡充賛助寄付金

50,00050,0000

一般正味財産への振替額

1,900,000

1,900,000

0

当期指定正味財産増減額

80,38080,3800

指定正味財産期首残高

446,973,926

446,893,546

80,380

指定正味財産期末残高

447,054,306

446,973,926

80,3801,541,840,024

1,524,633,166

17,206,858

．正味財産期末残高
(注)

1.
2.

小科目の対前年度比較30超かつ50万円超の増減の理由および補足説明を備考欄に記載した．
人件費の配賦率は，刊行事業50，講演会・講習会事業30，調査・研究事業 5，表彰・奨励事業 5，法人会計10としている．

◇

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

◇

◇




年度決算

貸借対照表

2022年 2 月28日現在
科目

．資産の部
1. 流動資産
現金預金
未収会費
未収金
貸倒引当金
前払金
棚卸資産
流動資産合計
2. 固定資産 特定資産
退職給付引当資産
減価償却引当資産
刊行事業資金刊行事業拡充賛助寄付資金
講演会・講習会事業資金
国際会議開催準備資金調査・研究事業資金調査・研究事業拡充資金
国際学術交流資金
表彰・奨励事業資金
学会賞資金
研究技術功労賞資金
奨励賞・奨学賞等資金
谷川・ハリス賞資金
増本量賞資金
村上賞資金
特定資産合計 その他固定資産
什器備品
減価償却累計額
リース 什器備品
減価償却累計額
小計 什器備品
減価償却累計額
ソフトウエア
減価償却累計額
リース ソフトウエア
減価償却累計額
小計 ソフトウエア
減価償却累計額
電話加入権
敷 金
その他固定資産合計
固定資産合計資産合計
．負債の部
1. 流動負債
未払金
前受金
預り金
リース債務
流動負債合計
2. 固定負債
リース債務
退職給付引当金
固定負債合計負債合計
．正味財産の部
1. 指定正味財産
寄付金(うち特定資産への充当額)
2. 一般正味財産
一般正味財産(うち特定資産への充当額)
正味財産合計
負債及び正味財産合計



当

年

度

(単位円)
前

年

度

増

減

98,468,628
2,650,833
3,933,662－197,530
1,508,303
4,826,168
111,190,064

99,491,301
2,608,665
3,339,885－178,451
2,310,084
5,609,052
113,180,536－1,022,673
42,168593,777－19,079－801,781－782,884－1,990,472

78,922,594
8,668,044
305,000,000
128,600,000
306,500,000
6,500,000
269,918,654
75,000,000
102,000,000
50,000,000
11,510,000
7,000,000
54,000,000
15,000,000
35,000,000
103,944,306
1,557,563,598

75,801,384
8,178,785
305,000,000
128,550,000
306,500,000
5,500,000
269,878,190
60,000,000
102,000,000
50,000,000
11,510,000
7,000,000
54,000,000
15,000,000
35,000,000
103,913,926
1,537,832,285

3,121,210
489,2590
50,00001,000,000
40,46415,000,000
0
0
0
0
0
0
0
30,38019,731,313

1,325,306－834,888
5,279,904－3,820,392
6,605,210－4,655,280
8,234,160－7,833,156
1,185,840－1,067,256
9,420,000－8,900,412
50,3002,400,000
4,919,818
1,562,483,416
1,673,673,480

1,325,306－740,261
5,279,904－2,940,408
6,605,210－3,680,669
8,234,160－7,438,524
1,185,840－830,088
9,420,000－8,268,612
50,3002,400,000
6,526,229
1,544,358,514
1,657,539,050

0－94,627
0－879,984
0－974,611
0－394,632
0－237,168
0－631,80000－1,606,411
18,124,902
16,134,430

2,570,737
44,284,000
4,478,029
823,608
52,156,374

3,225,401
45,659,916
5,523,935
1,117,152
55,526,404－654,664－1,375,916－1,045,906－293,544－3,370,030

754,488
78,922,594
79,677,082
131,833,456

1,578,096
75,801,384
77,379,480
132,905,884－823,608
3,121,210
2,297,602－1,072,428

447,054,306
447,054,306(447,054,306)
1,094,785,718
1,094,785,718(1,031,586,698)
1,541,840,024
1,673,673,480

446,973,926
446,973,926(446,973,926)
1,077,659,240
1,077,659,240(1,015,056,975)
1,524,633,166
1,657,539,050

80,38080,380(80,380)
17,126,478
17,126,478(16,529,723)
17,206,858
16,134,430

本 会 記 事

公益社団法人

日本金属学会 年度事業計画書(自2022年 3 月 1 日

至2023年 2 月28日)

2022年度の事業の概要は，次のとおりである．(詳細は本会ホームページ/情報公開を参照のこと．）
 2022年度は公益社団法人としての10年目の事業年度であり，引き続きセルフガバナンスに基づいて，公益目的事業を公正◯かつ適切に推進する．
 刊行事業については，機関誌 3 誌の刊行を推進する．まてりあは，入門講座や講義ノートに加え，実学講座等により学術◯

および技術の記事を充実させる．さらに，金属を中心として広範な材料に関する記事を知りたいときに必ず手に取る情報誌であることを実現させるために，誌面や記事構成の更新等を推進する．日本金属学会誌は，日本語で書かれた最新知見の発信や高度な専門性のある提案・意見交流・学理追求の場として維持向上を図るために，積極的な投稿勧誘や Review やOverview の和訳掲載等を推進する．Materials Transactions は，日本の代表的な材料系英文論文誌でありつづけるよう，

より一層高度化するとともに，インパクトファクターの更なる向上を目指し，特集や Review, Overview, Current Trends in
Research の掲載や査読の厳格化等によって掲載論文の質を向上させる．さらに，質の高い論文が掲載されていることの周知や被引用数の多い論文の著者への認定等の掲載論文引用の促進，掲載論文引用の積極的な要請等の施策を推進する．また，共同刊行における編集の一体化を推進する．学術図書類は，理数探求科目履修支援のためのコンテンツの制作を推進する．
 講演会・講習会事業については，with/post コロナ時代に即した事業の形態を検討していく．最新の研究や技術を発信し，◯大学・企業・研究所を越えた多様かつ多くの研究者や技術者が集い交流する魅力ある講演大会を目指して，オンラインを活用した新しい講演大会等の開催を検討するとともに，魅力ある公募ならびに企画シンポジウムの開催や他学協会との連携企
画の拡充等の施策を推進する．基礎から最新の研究や技術までを学べるセミナーやシンポジウムの開催や次世代を担う人材の教育と育成に貢献するオンラインの教育講座の開催を開始するとともに，高校生・高専生が材料の魅力を理解するための機会を作る．また，会員の活発な交流や材料分野での人材育成をより一層推進する．
 調査・研究事業については，我が国の材料科学を先導していくことを目指し，再編した分科による活動を推進する．また，◯研究会や若手研究グループに加えて，分野を超えた取り組みを強化すべき課題に対して産・学・官が連携して取り組んでいくことを目的とした産学協創研究会の活動を開始する．若手研究者を対象として開始した研究助成事業の周知と活性化を行う．金属及び関連材料に興味を持つ若い世代を育てることを目指し，学校教育の支援や青少年向けイベントの開催，若手交流等の人材育成に関する事業を拡充する．国際学術交流は，従来からの取り組みに加えて，秋期講演大会における国際セッションの開催を推進する．男女ともに学会で活躍できる環境作りのために男女共同参画事業を行う．
 表彰・奨励事業については，若手や民間企業の研究者・技術者を含め多様な層への授賞を推進する．
◯
 学会の活動を広く世間に周知するために，新ロゴマークの普及，SNS や Web を用いた情報発信等の広報活動を積極的に推◯進する．パンフレット等によるアウトリーチ活動を推進する．
 庶務については，引き続き法令等および本会の定めに則り，公正かつ適切に行う．
◯
 会計については，引き続き最新の公益法人会計基準および公益認定等ガイドライン等に則り，公正かつ適切に行う．
◯

公益社団法人

日本金属学会 年度収支予算書

2022年 3 月 1 日から2023年 2 月28日まで
科


目

一般正味財産増減の部
1. 経常増減の部
 経常収益
特定資産運用益特定資産受取利息
退職給付引当資産
減価償却引当資産
刊行事業資金刊行事業拡充賛助寄付資金
講演会・講習会事業資金調査・研究事業資金調査・研究事業拡充資金
国際学術交流資金
国際会議準備資金
表彰・奨励事業資金
学会賞資金
研究技術功労賞資金
奨励賞・奨学賞等資金
谷川・ハリス賞資金
増本量賞資金村上賞資金

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

当

年

度

25,105,198
25,105,198
693,33882
6,391,000
1,286
5,991,625
5,290,464
6,000
1,734,000
550
1,050,000
235,503
119,000
841,950
255,000
595,000
1,900,400

前年度予算額25,104,052
25,104,052
693,29876
6,391,000
1,286
5,991,625
5,290,464
5,000
1,734,000
450
1,050,000
235,503
119,000
841,950
255,000
595,000
1,900,400

増減(単位円)
備

考

1,146
1,146
40
6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0




科

目

受取入会金
受取入会金
受取会費
正員受取会費
学生員受取会費
維持員受取会費
外国会員受取会費事業収益
刊行事業収益会報購読費収益
会誌購読費収益
欧文誌購読費収益
会報別刷等収益
会誌別刷・審査収益
欧文誌別刷・審査収益
刊行事業広告収益
講座・現代の金属学収益
金属化学入門シリーズ収益
単行本収益
著作権料収益講演会・講習会事業収益
講演大会参加費収益
講演概要集収益
講演大会懇親会参加費収益
金属学会シンポジウム参加費収益
金属学会シンポジウム予稿集収益
セミナー参加費収益
セミナーテキスト収益
講演会・講習会事業広告収益
講演会・講習会事業収益
支部講演会・講習会事業収益
講演会・講習会事業委託収益調査・研究事業収益調査・研究事業収益表彰・奨励事業収益
審査・投稿料収益
受取補助金等
受取国庫助成金
受取地方公共団体補助金
受取地方公共団体助成金
受取負担金
受取負担金
受取寄付金
受取寄付金
雑収益
受取利息
雑収益
支部受取利息・雑収益
経常収益計
 経常費用

事業費
刊行事業費
給料手当
退職給付費用
福利厚生費
会報刊行費
会誌刊行費
欧文誌刊行費
学術図書類刊行費
講演会・講習会事業費
給料手当
退職給付費用
福利厚生費
講演大会開催費
講演大会懇親会費
本多記念講演開催費
金属学会シンポジウム開催費
セミナー開催費
国際会議開催費
支部講演会・講習会開催費



当

年

度

前年度予算額増減120,000
120,000
64,990,000
34,100,000
3,080,000
26,600,000
1,210,000
85,773,734
49,541,734
1,728,150
3,947,933
9,796,073
3,969,000
390,000
21,912,000
4,140,000
003,158,578
500,000
35,560,000
23,890,000
01,050,000
1,800,000
10,0003,590,000
30,0003,110,000
01,600,000
480,00000
672,000
672,000
500,000
500,000
00
0
0
10,000,000
10,000,000
151,070
1,000
150,00070
186,640,002

120,000
120,000
67,190,000
33,800,000
3,280,000
28,900,000
1,210,000
89,553,529
54,774,529
1,978,785
3,947,933
10,714,353
3,969,000
660,000
24,720,000
4,140,000
2,029,637
2,067,267
47,555500,000
33,435,000
25,140,000
0
480,000
900,000
10,0001,530,000
30,0003,185,000
01,600,000
560,000001,344,000
1,344,000
500,000
500,000
00
0
0
10,000,000
10,000,000
50,630560
50,00070
192,518,211

00－2,200,000
300,000－200,000－2,300,000
0－3,779,795－5,232,795－250,635
0－918,280
0－270,000－2,808,000
0－2,029,637－2,067,267
3,111,023

171,790,972
80,009,402
24,300,000
1,561,000
4,031,500
33,698,206
2,452,024
12,592,672
1,374,000
53,309,930
14,580,000
936,600
2,418,900
24,662,000
1,040,000
128,800
2,739,540
1,835,090
0
4,969,000

172,867,910
84,019,662
24,930,000
1,561,000
4,195,000
29,857,726
3,421,399
14,680,537
5,374,000
48,488,650
14,958,000
936,600
2,517,000
20,592,900
1,300,000
117,640
1,394,770
1,702,740
04,969,000－1,076,938－4,010,260－630,000
0－163,500
3,840,480－969,375－2,087,865－4,000,000
4,821,280－378,0000－98,100
4,069,100－260,000
11,1601,344,770
132,350002,125,000－1,250,000
0570,000
900,00002,060,0000－75,00000－80,00000－672,000－672,000
0

備

考

口数減

購読数減

掲載論文数減単行本収益に統合
単行本収益に統合
講座・現代の金属学収益および金属化学入門シリーズ収益を統合

参加者減
概要集発行停止
秋期大会懇親会開催
シンポジウム開催増セミナー開催増，オンライン教育講座開催

企業説明会なし

新技術・新製品投稿数減

0
0
0
0
0
0 刊行事業拡充賛助寄付資金から振替
100,440440
100,000
0－5,878,209

派遣なし

カラーページ増冊子隔月発行
掲載数減
増刷減

現地開催会場費

シンポジウム開催増本 会 記 事科

目

調査・研究事業費
給料手当

当

年

度

前年度予算額増減28,544,740

29,210,388－665,648－63,000

2,430,000

2,493,000

退職給付費用

156,100

156,1000

福利厚生費

403,150

419,500－16,350

関連団体連携事業費

21,5001,500

20,000

日本工学会費247,540

377,126－129,585

材料戦略委員会費

10,00010,0000

科研費委員会費

1,000

1,000

0

人材育成委員会費

140,000

140,000

0

男女共同参画委員会費

100,000

170,000－70,000

調査研究委員会費

2,918,450

3,824,500－906,050 Web 会議

研究会費

3,500,000

2,200,000

1,300,000 産学協創研究会開始

研究助成費

15,000,000

15,000,000

0

2,000

1,107,875－1,105,875 Web 会議

企画委員会費10,00083,500－73,500

国際学術交流委員会費

1,751,000

1,372,288

378,713

支部調査・研究事業費

1,854,000

1,854,000

09,926,900

11,149,210－1,222,310－63,000

セルフガバナンス委員会費

表彰・奨励事業費
給料手当

2,430,000

2,493,000

退職給付費用

156,100

156,1000

福利厚生費

403,150

419,500－16,350

名誉員費
各種賞検討委員会費
学会賞費

251,700

232,000

2,256,550

1,544,350

19,700－453,260 授賞内容見直し

583,850

1,037,110

0

1,000

学術功労賞

0

0

0

技術賞費

115,400

80,09035,310－1,000

技術開発賞費321,900

1,374,560

金属組織写真賞費

72,200320,550

研究技術功労賞費

693,900

557,500

136,400

功績賞費

143,250

158,900－15,650

奨励賞・奨学賞等費－1,052,660 授賞数減
－248,350000330,900

408,650－77,750

谷川・ハリス賞費59,70061,300－1,600

増本量賞費

204,350

212,350－8,000

まてりあ賞

5,100

4,700

村上賞費

1,155,750

1,633,750

論文賞費525,750

203,100

322,650

フェロー費

4,350

37,700－33,350

支部表彰・奨励事業費
管理費
給料手当

400

－478,000 授賞内容見直し

213,000

213,000

0

21,123,800

22,764,100－1,640,300－126,000

4,860,000

4,986,000

退職給付費用312,200

312,2000

福利厚生費

806,300

839,000－32,700－169,000

会議費

700,000

869,000

旅費交通費

1,500,000

1,500,000

0

通信運搬費

800,000

1,311,000－511,000 電子化

減価償却費

161,000

189,200

消耗什器備品費280,600

45,0004,750,000

5,458,000

消耗品費－28,200
235,600－708,000 広報費用4,500,000円を計上

修繕費10,00010,0000

印刷製本費

500,000

530,000－30,000

光熱水料費

41,50041,5000

賃借料

528,000

528,000

0

保険料

13,00013,0000

諸謝金

20,00018,000

2,000

租税公課

3,200,000

3,327,000－127,000

送金手数料

119,000

119,000

0

支払負担金

50,000123,000－73,000

システム管理費

390,000

478,000－88,000

委託費

1,582,200

1,567,200

15,000

雑費

500,000

500,000

0

経常費用計

192,914,772

195,632,010－2,717,238

評価損益等調整前経常増減額－6,274,770－3,113,799－3,160,971

0

0

0

－6,274,770－3,113,799－3,160,971

評価損益等
当期経常増減額

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

考712,200 Web 会議

学術貢献賞費

功労賞費

備




科
2.

目

当

年

度

前年度予算額増減備

考

経常外増減の部
 経常外収益
経常外収益計000

 経常外費用

固定資産除却損
経常外費用計
当期経常外増減額

0

0

0

0

0

0

0

0

0

当期一般正味財産増減額－6,274,770－3,113,799－3,160,971

一般正味財産期首残高

1,074,545,441

1,060,813,360

13,732,081

一般正味財産期末残高

1,068,270,671

1,057,699,561

10,571,110

．指定正味財産増減の部
特定資産受取利息

1,900,400

1,900,400

0

未経過償還差額金の償却額

30,38030,3800

刊行事業拡充賛助寄付金

50,00050,000

一般正味財産への振替額

11,980,780

11,900,400

当期指定正味財産増減額－10,000,000－9,919,620－80,380

指定正味財産期首残高

436,923,926

446,974,926－10,051,000

指定正味財産期末残高

426,923,926

437,055,306－10,131,380

1,495,194,597

1,494,754,867

439,730

．正味財産期末残高
(注)

1.
2.

小科目の対前年度予算額比50万円超の増減の理由および補足説明を備考欄に記載した．
人件費の配賦率は，刊行事業50，講演会・講習会事業30，調査・研究事業 5，表彰・奨励事業 5，法人会計10としている．

◇



0
80,380 10,000,000円を受取寄付金へ振替◇◇

本 会 記 事

行
開催日

事

カ

名称・開催地・掲載号

レ

ン

主催


年月
第27回計算工学会講演会(秋田)1～3

日本計算工学会

3

第140回学術講演会(早稲田大)

環境資源工学会

3～5

2022年度塑性加工春季講演会(Web 開催)
第 87 回技術セミナー 表面処理による防食技術(東京)

腐食防食学会10

ダー 太字本会主催(ホームページ掲載)
問合先

TEL 0338688957 office＠jsces.org
https://www.jsces.org/koenkai/27/
TEL 0364592203
info＠rpsj.org https://www.rpsj.org/

第123回シンポジウム「金属 3D 造形の高精度化」 軽金属学会(Web 開催)

16

機械材料・材料加工のシミュレーションと計測(第 2 回複合材料の成形加工)(Web開催)

日本機械学会

16～17

第62回塗料入門講座

色材協会

22～23

2022年度 溶接入門講座(WEB 開催)

溶接学会

23～24

第 3 回トライボロジー入門オンライン講座( Web
開催)

28

第124回シンポジウム「衝撃工学の基礎と安全深化のための軽金属工業製品への応用」(Web 開催)

日 本 ト ラ イ ボ ロ TEL 033434
1926
ジー学会
jast＠tribology.jp
http://www.tribology.jp/
軽金属学会
TEL 0335380232
jilm1951＠jilm.or.jp
https://www.jilm.or.jp/


年月
第108回アノード酸化皮膜の機能化部会(ARS)例
6
会―アルミニウムと樹脂の接合・接着―(Web 開
催)

TEL 0335380232
jilm1951＠jilm.or.jp
https://www.jilm.or.jp/
https://www.jsme.or.jp/event/22/29

定員50名

TEL 0334432811
admin＠jscm.or.jp
http://www.shikizai.org/
TEL 0358254073
jws-info＠tg.rim.or.jp
http://www.jweld.jp/

定員
100名

表面技術協会・ア TEL 079
2674911
ノード酸化皮膜の yae＠eng.uhyogo.ac.jp
機能化部会
http://ars.sfj.or.jp/
軽金属奨学会TEL 0662713179
grant＠lm-foundation.or.jp
日本アイソトープ TEL 035395
8081
協会
gakujutsu＠jrias.or.jp
http://www.jrias.or.jp/

6

第25回課題研究成果発表会(大阪＋Web 開催)

6～8

第59回アイソトープ・放射線研究発表会(東京)

7～8

第 14 回核融合エネルギー連合講演会―( Web 開催)

日本原子力学会核 TEL 052
7353185
融合工学部会，プ plasma＠jspf.or.jp
ラズマ・核融合学会

12～8.2

第424回講習会「環境対応と脱炭素の動向～工作
機械と要素技術，新たな規格まで～」(Web 開催)

13～14

2022 年度粉末冶金入門講座(ハイブリッド開催)

TEL 0352265191
https://www2.jspe.or.jp/form/koshukai/
koshukai_form.html
粉体粉末冶金協会 TEL 075
7213650
info＠jspm.or.jp
https://www.jspm.or.jp/

13～14

第 26 回動力・エネルギー技術シンポジウム(佐賀)日本機械学会

14～15

第62回塗料入門講座

色材協会

21～22

第 56 回 X 線材料強度に関するシンポジウム(京
都)

24～29

The 9th Tokyo Conference on Advanced Catalyt- 触媒学会
ic Science and Technology (TOCAT9)(福岡)
溶接学会
2022年度溶接工学夏季大学(オンデマンド開催)

25～8.8後期(東大生産技研)

27～29

第28回結晶工学スクール(2022年)(ハイブリッド
開催予定)

29

第101回レアメタル研究会(東大生産技研/Web 開催)

日本材料学会TEL 0343357615
https://www.ioes.saga-u.ac.jp/ex-event/
PES26/index.html
TEL 0334432811
admin＠jscm.or.jp
http://www.shikizai.org/
TEL 0757615321 jimu＠office.jsms.jp
https://www.jsms.jp/
atakagak＠cstf.kyushu-u.ac.jp
https://tocat.catsj.jp/9/

定員
90名

6.24

TEL 0338287723
fukui＠jsap.or.jp
https://annex.jsap.or.jp/kessho/contents/
2022/school220727.html
レアメタル研究会 TEL 035452
6314
tmiya＠iis.utokyo.ac.jp
https://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/index_j.html

8 ～10

日本熱電学会

6.22

定員
100名
講演
4.1

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

応用物理学会MRSJapan

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

申込
6.15

精密工学会


年月
3～6
ICYRAM2022(福岡)

第19回日本熱電学会学術講演会(長岡)

参加
5.18

日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp
TEL 0338151161
naito-113-0033＠jcorr.or.jp
https://www.jcorr.or.jp/15

前期(東大生産技研)

締切

参加
7.15

TEL 0928022755
mtanaka＠chem-eng.kyushu-u.ac.jp
https://icyram2022.wixsite.com/official-site
TEL 0938843168
miyazaki.koji055＠mail.kyutech.jp
http://www.thermoelectrics.jp/conference2022.
html




開催日

名称・開催地・掲載号

主催

19

2022年度茨城講演会(茨城大)22～26

第 10 回対称性・群論トレーニングコース(つく
ば)

24～26

日本実験力学会2022年度年次講演会(鳥取大)25～26

日本金属学会オンライン教育講座「結晶学の基礎」 日本金属学会(Web 開催)(本号365頁)

26～27

第32回電顕サマースクール in 東京大)ハイブリッド

31～9.1

第14回「役に立つ真空技術入門講座」(Web 開催)

旗の台(昭和
年月
第 18 回アルミニウム合金国際会議( ICAA18 )(富
4～8
山)

4～9

第 18 回 液 体 及 び ア モ ル フ ァ ス 金 属 国 際 会 議(LAM18)(広島)

7～92022 年度工学教育研究講演会(関東地区大学とWeb 開催)

9

11～16

問合先

日本機械学会関東 TEL 029438
5043
支部
kotaro.mori.l＠vc.ibaraki.ac.jp
日本結晶学会TEL 0298645196
tyoshimi＠post.kek.jp
http://pfwww.kek.jp/trainingcourse/
日本実験力学会

日本顕微鏡学会

TEL 0253689310
officejsem＠clg.niigatau.ac.jp
https://jsem.jp/event/Annual22/index.html
 0222233685 FAX 022
2236312
meeting＠jim.or.jp
TEL 0364575156
https://www.em-summer-school.com/

日本表面真空学会 TEL 079
2674909
関西支部
syoiinyakunitatsu＠jvsskansai.jp
https://www.jvss.jp/
軽金属学会

日本セラミックス協会第 35 回秋季シンポジウム
(徳島大)


～


日本金属学会秋期講演大会(福岡工業大学)(予定)(本号359頁)

28

日本金属学会秋期講演大会第 8 回「高校生・高
専学生ポスターセッション」(オンライン開催)(本号360頁)

年月
第41回電子材料シンポジウム(EMS41)(橿原)
19～21
年月
第 103 回レアメタル研究会(チタン関係シンポジ
4ウム)(東大生産技研/Web開催)

8.16

定員
200名

http://www.icaa18.org/

第 18 回 液 体 及 び TEL 082
4246555
アモルファス金属 masinui＠hiroshima-u.ac.jp
国際会議組織委員 https://lam-18.hiroshima-u.ac.jp/
会

日本セラミックス TEL 033362
5232
協会
fall35＠ceramic.or.jp
https://fall35.ceramic.or.jp/
日本金属学会TEL 0222233685 FAX 0222236312
annualm＠jim.or.jp

日本金属学会TEL 0222233685 FAX 0222236312
annualm＠jim.or.jp

10～11

第58回 X 線分析討論会(姫路)11

第 24 回ミレニアム・サイエンスフォーラム(東
京)

22～25

The 1st International Symposium on Iron Ore Ag- SynOre2022 組 織 TEL 0363699984
glomerates (SynOre2022)(第 1 回鉄鉱石塊成鉱 委員会，日本鉄鋼 synore2022＠issjp.com
に関する国際シンポジウム)(島根)協会
https://synore2022.com/index.html

日 本 分 析 化 学 会 TEL 079
2674005
X 線 分 析 研 究 懇 nozaki＠eng.uhyogo.ac.jp
談会
https://xbun.jsac.jp/conference/no58.html
ミレニアム・サイ TEL 036732
8966
エンス・フォーラ msf＠oxinst.com
ム
http://www.msforum.jp/年月1～22022 年度粉末冶金入門講座(ハイブリッド開催)

粉体粉末冶金協会 TEL 075
7213650
info＠jspm.or.jp https://www.jspm.or.jp/

7～9

炭素材料学会
年月
第104回レアメタル研究会(貴金属シンポジウム)
6 or 13(東大生産技研/Web 開催)

第61回セラミックス基礎科学討論会(岡山大)7.15

レアメタル研究会 TEL 035452
6314
tmiya＠iis.utokyo.ac.jp
https://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/index_j.html
超音波エレクトロ TEL 042
4435166 h.nomura＠uec.ac.jp
ニクス協会
https://www.use-jp.org/

第 43 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)第49回炭素材料学会年会(姫路)

講演
7.8
参加予約
9.2

電子材料シンポジ TEL 035841
3840
ウム運営委員会
kazun＠g.ecc.utokyo.ac.jp//
https: ems.jpn.org/

7～9



5.10

日本工学教育協会 TEL 035442
1021
kawakami＠jsee.or.jp
https://www.jsee.or.jp/event/conference/
第102回レアメタル研究会(東大生産技研/Web 開 レアメタル研究会 TEL 035452
6314
催)
tmiya＠iis.utokyo.ac.jp
https://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/index_j.html
The 22nd International Vacuum Congress(IVC 日本表面真空学会 TEL 0338120266 ivc22＠jvss.jp
日本学術会議https://ivc22.org/
22)(札幌)

14～16

7～8

締切

11.10

tanso-desk＠conf.bunken.co.jp
http://www.tanso.org/contents/event/conf2022/index.html

レアメタル研究会 TEL 035452
6314
tmiya＠iis.utokyo.ac.jp
https://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/index_ j.html
日本セラミックス kishim-a＠cc.okayama-u.ac.jp
協会基礎科学部会

本 会 記 事

開催日

名称・開催地・掲載号

主催


年月
第105回レアメタル研究会(東大生産技研/Web 開
10
催)

竹田
修
田中秀明
池尾直子
大野直子
小嶋隆幸
齊藤信雄
鈴木真由美
塚田祐貴
徳永透子
袴田昌高
松垣あいら
盛田元彰
横井達矢

石川史太郎
岡田周祐
小畠淳平
篠原百合
田辺栄司
寺本武司
長岡
亨
本間智之
宮崎秀俊
山本剛久
李
誠鎬

ま て り あ 第巻 第  号（） 発行日
発行所

井田駿太郎
川西咲子
小柳禎彦
佐々木秀顕
島克利
圓谷貴夫
豊木研太郎
春本高志
眞山
剛
山崎由勝

2022年 6 月 1 日

公益社団法人日本金属学会〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目1432
TEL 0222233685 FAX 0222236312

ま て り あ 第61巻 第 6 号(2022)
Materia Japan

締切

レアメタル研究会 TEL 035452
6314
tmiya＠iis.utokyo.ac.jp
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2021, 2022年度会報編集委員会
委員
長
副 委 員 長
委
員

問合先

発
印
発

行
刷
売

(五十音順，敬称略）

植木洸輔
木口賢紀
小山元道
佐藤豊人
高山直樹
寺西
亮
永井
崇
藤井
進
三井好古
山中謙太

宇部卓司
北村一浩
齊藤雄太
芹澤
愛
堤
祐介
轟
直人
長谷川 誠
松本洋明
諸岡
聡
吉年規治

大塚
誠
國枝知徳
近藤亮太
鈴木賢紀
趙
研
土井康太郎
永瀬丈嗣
松浦昌志
宮部さやか
山本知一

定価,円(本体,円＋税)送料円
人
所
所

山村英明
小宮山印刷工業株式会社
丸善雄松堂株式会社〒1600002 東京都新宿区四谷坂町 1010Materials Transactions 投稿の手引き
Materials Transactions(Mater. Trans.)への投稿は，次の要件を満たさなければならない．
(1) 英文であり，未掲載および他のジャーナルに投稿中でないことかつオリジナリティがあること(Materials Transactions
審査及び査読規程に定める範囲において，重複を認める場合がある)．
(2) 金属とその関連材料の学術および科学技術の発展に寄与するものであること．
(3) 軍事研究であると判断される内容を含んでいないこと．
(4) 投稿規程に合致するものであること．
(5) 別に定める執筆要領に準拠して作成された原稿であること．
(6) 論文の著作権を本会に帰属することに同意すること．
(7) 掲載が決定した場合は，この規程に定める投稿・掲載料を支払うこと．
(8) 研究不正行為および研究不適切行為をしないことならびに研究不正行為をした場合は本会の定めるところにより処分
を，研究不適切行為をした場合は本会の定めるところにより措置を受けることに同意すること．
(9) 投稿原稿を作成する基となった生データ，実験・観察・研究ノート，実験試料・試薬等の研究成果の事後の検証を可能とするものを論文掲載後 5 年間保存することに同意すること．

.















Mater. Trans. に投稿可能な論文
Regular Article(10頁以内)
金属及びその関連材料の理論，実験並びに技術などに関する学術上の成果を報告し，考察した原著論文で，科学・技術的に質の高い，新規な興味ある内容(結果，理論，手法等)が十分含まれている論文．
日本金属学会誌の学術論文または速報論文に Web 掲載
後 2 年以内であれば，著者および内容が基本的に同一の場合に限り，英訳した論文を投稿できる．その事を脚注に明記する．ただし査読の結果，返却もあり得る．
なお，著者が迅速掲載を希望し，追加費用を負担する場
合は，査読期間短縮を含め迅速掲載のための処理を行う．
Review(15頁以内)
各専門分野の研究開発の背景や最近の状況及び今後の展望等について，重要な文献を引用して，各専門分野の専門家のみならず他分野の専門家や学生等も対象に，その概要を公正にかつわかりやすく解説する論文．日本金属学会誌およびまてりあに Web 掲載後 2 年以内であれば投稿ができる．その事を脚注に明記する．また，日本
金属学会誌およびまてりあ掲載論文と異なる部分がある
場合は，その事を脚注に明記する．
Overview(15頁以内)
単なる一般的な review ではなく，執筆者独自の考えに立って review し，取り上げた問題点の中において自説の位置付けを明確にした論文．ただし，事前に「タイトル」「氏名」「要旨」を編集委員会に提出し，了承を得た後，投稿する方式とする．日本金属学会誌およびまてりあに Web 掲載後 2 年以内であれば投稿ができる．その事を脚注に明記する．また，日本金属学会誌およびまてりあ掲載論文と異なる部分がある場合は，その事を脚注に明記する．
Technical Article(10頁以内)
金属およびその関連材料の実験技術，製造技術，設備
技術，利用技術など，技術上の成果，基準，標準化，データベースなど，および関連する事柄の調査，試験結果を報告した原著論文．
日本金属学会誌もしくはまてりあに Web 掲載後 2 年以内であれば，著者および内容が基本的に同一の場合に限り，英訳した論文を投稿できる．その事を脚注に明記する．ただし査読の結果，返却もあり得る．
Current Trends in Research(10頁以内)
特集企画や受賞論文等を対象にした最近の研究動向について，関連論文を引用し，Graphical Abstract 等を利用しながらその概要をわかりやすく紹介する論文．

Express Rapid Publication(4 頁以内)
速報を要する短い論文．すなわち，新規性のある研究
成果，技術開発に関する新知見，新アイディア，提案
等．最短 2 週間で審査を完了する．迅速掲載のための費用を負担しなければならない．
 Opinion(2 頁以内)

Materials Transactions に掲載された論文に対する意
見，討論またはそれに対する著者からの回答とする．科
学・技術的な発展に貢献できる内容であること．
 その他理事会で決議した分類. 投稿の方法
Mater. Trans. へ の 投 稿 は https: // mc.manuscriptcentral.com/matertrans にて原稿を提出する．
和文掲載済み論文の英訳論文の場合には，和文掲載済み論
文 PDF も送付する．
. 原稿
執筆要領に従って原稿を作成し指定のファイル形式に変換したものを提出する．
3.1 記載内容
 題目・著者名・研究機関，◯
 英文概要・ Keywords，◯

◯
謝辞，◯
文献，◯
 Appendix，◯
表・図説明一覧，
本文，◯
 その後に各別紙の表・図を添付する．
◯
3.2 単位
SI 単位を使用する．
3.3 引用文献・脚注
通し番号で 1,2) ，あるいは 36) のように表し，本文の末尾に一括記載する．著者名，誌名はすべて英語表記する(特に決まっていないものはローマ字表記する)．
. 審査
投稿された論文は欧文誌編集委員会の独自の審査を経て欧文誌に掲載される．編集委員会から原稿の修正を求めら
れ，あるいは返却されることがある．
. 校正
初校は著者の責任で行う．著者校正は原則として 1 回とし，誤植の修正に限る．
. 投稿者負担金
6.1 投稿・掲載費用を支払う(公開日から 1 年間有効の電子ジャーナル購読権 ID/Password を寄贈)．
6.2 カラー図表掲載を希望する場合は実費を負担する．
(1 図表当り1,100円(税込))※オンラインジャーナルのみ(冊子・別刷はすべてモノク
ロ表示)．
6.3 Regular Article の迅速掲載費用11,000円(税込)．
公益社団法人日本金属学会



欧文誌編集委員会

本 会 記 事

2022年 6 月 1 日発行「まてりあ」

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