日本金属学会会報

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57

http://jim.or.jp/

MTERE2 57（5）191〜254（2018）

記念
講演

記念
講演

平成30年 5 月 1 日発行（ 毎月 1 回 1 日発行）

Vol.57 No.5 ISSN 1340-2625

表彰 受賞者紹介（春）

1 次の構造相変態の核生成についての一考察

高温融体の界面物理化学

2018

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

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

2018
Vol.57
No.5

表彰

第63回

学会賞受賞者…………………………191

第28回

若手講演論文賞受賞者 ………………200

第59回

技術賞受賞者…………………………192

第1回

フェロー認定者 ………………………200

第68回

金属組織写真賞受賞者 ………………193

第30回

優秀ポスター賞受賞者 ………………201

第49回

研究技術功労賞受賞者 ………………194

第26回奨学賞受賞者…………………………203

第76回功績賞受賞者…………………………197

第68回

金属組織写真賞受賞作品……………204

第57回

谷川・ハリス賞受賞者 ………………199

金属組織写真賞応募作品選評 …………………208

第24回

増本量賞受賞者 ………………………199

極限状態下(強磁場，高圧力)におけるマルテンサイト変態，拡散変態および 1 次の磁気転移とそれらの電子論的解釈 掛下知行 ………………………………………………209学会賞受賞記念講演

マルテンサイトの核生成についての一考察とフォノンのソフト化による巨大ひずみの出現．

高温融体の界面物理化学の深化―“Capillary Metallurgy”の構築を目指して―

本多記念講演田中敏宏……………………………………………………………………………………………………216
液体が関与する高温材料の界面は直視できないために謎がいっぱいでも，特徴ある界面現象を利用すれば新たな材料プロセッシングが提案できるかも

新進気鋭

磁性材料研究から触媒研究への挑戦～触媒分野参入の手引き～

小嶋隆幸 ………224

新技術・新製品裏話

開発裏話～合金鉄溶解炉による資源循環システムプロセスの開発

加藤勝彦 ……230

はばたく

実験の楽しさを知った学部時代から現在までを振り返って

晃 ………………232

スポットライト

機械工学科に材料好きを増やしたい

研究室紹介

株
帝人ナカシマメディカル

本会記事

海>

山田小夏 ……………………………………………233

R & D センターの紹介

渡邊稜太 ………………………234

会告 ………………………………………………235

次号予告 …………………………………………248

支部行事 …………………………………………236

金属学会セミナー開催報告 ……………………249

掲示板 ……………………………………………237

2018年春期講演大会記録………………………250

2018年秋期講演大会講演・参加募集…………238

行事カレンダー …………………………………252

会誌・欧文誌 5 号目次 …………………………247

書評 ………………………………………………254

新入会員 …………………………………………248
まてりあ・会誌・欧文誌の投稿規定・投稿の手引・執筆要領，入会申込書，刊行案内はホームページをご参照下さい．
http://jim.or.jp/
今月の表紙写真

表面微細孔組織を有する Cu 細線と Cu 基盤の特異拡張濡れによる接合実験．
（田中敏宏本号220頁図11より抜粋・改変）

表紙デザイン北野玲

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6
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3475
5619 E
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2

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3

表彰 (日本金属学会)～2018 年 3 月 19 日(月) 千葉工業大学習志野キャンパスにおいて，下記の方々が受賞されました．
おめでとうございます．～

第 63 回

日本金属学会賞
大阪大学大学院工学研究科教授(2018 年 3 月 19 日)

掛

下

知

行 君

掛下知行君は，材料の機能発現・組織制御において根幹となる基礎研究を，従来から用いられている温度・応力のみならず強磁場，高圧力の外場を新たに加えることで得られるパイ
オニア的な実験と多次元的現象理解および電子論的解釈を通して，これまで未解決な問題な
らびに新規現象を明快な議論と論理的思考で展開し，数々の顕著な功績を挙げている．その分野は，主に変位型相変態・磁気転移ならびに第一原理計算に基づく電子論に関するものであり，以下に示す 4 つの分野に関連している．
(1) 極限状態下(強磁場，高圧力)の物性外場として強磁場(60 T)および超高静水圧(100 GPa)を用いて，これら外場のマルテンサイト変態ならびに拡散変態(鉄の ga 変態)に及ぼす影響について系統的に調べている．その結果，磁場ならびに静水圧は，変態開始温度に著しい影響を与えることを示した．これら実験事実を考慮して，変態開始温度の磁場依存性ならびに圧力依存性を決める式を新たに導出し，その妥当性を多くの系において確かめている．特徴的なことは，インバー効果のある系では強制体積磁歪が変態温度に著しい影響を与えることを明確にしている．また，FeNi 合金では数は少ないが磁場印加方向に伸びたマルテンサイトが生成すること(形状異方性)ならびに CoPt あるいは FePdの規則化処理を磁場下で行うと単結晶規則相が得られること(結晶磁気異方性)を見出している．さらに，マルテンサイト組織のフラクタル次元は，拡散変態の組織のそれとは異なり 1.8 次元であることを示し，組織が応力に支配されていることを明らかにしている．
(2) 変位型相変態の組織・構造解析ならびにカイネティクス
未解決なマルテンサイト変態の核生成について，変態のカイネティクスと外場(磁場・静水圧)の関係を調査して，新たな知見とモデルを展開している．すなわち，これまで変態過程が異なるものとして認識されている非等
温マルテンサイト変態と等温マルテンサイト変態は，磁場印加により等温変態が非等温変態に，静水圧負荷により非等温変が等温変態に移行することを実験的に明確に示し，非等温変態と等温変態の違いは本質的なものではなく，本来統一的に考えることができることを提唱している．さらに，この結果をもとに，すべてのマルテンサ
イト変態は熱活性化過程により起こると仮定し，統計熱力学を用いてマルテンサイト変態の起きる確率式を導入し，その式の妥当性を，多くの合金系において確認している．特徴的なことは，この式に含まれるマルテンサイ
トの核の大きさがナノサイズ(2 から 5 nm)であり，古典論とは 2 桁も違うことである．
また，鉄基合金 FePd ならびに FePt のマルテンサイト相において，磁場によるバリアント再配列が初めて起きることを見出すとともにこの現象のメカニズムを解明している．さらに，2 次変態に近いマルテンサイト変のソフト化と変態の関係を調査し，新規な現象である巨大ひずみの出態を示す FePd 合金における弾性定数 C′
現(約 6)と水の 3 態で知られている臨界点の存在を予測し，それらを実験的に明らかにした．また，大きな熱量効果が広範囲の温度領域で観察されることを計算で示し，実験的に確かめている．
(3) d 電子系セラミックス(マンガナイト)ならびに f 電子系金属間化合物(DyCu, DyAg)の磁性と電気伝導特性
MnO6 八面体歪と磁気構造の相関についての知見を得るために，層状ペロブスカイト型マンガン酸化物 La2－2x
Sr1＋2xMn2O7(x＝0.315)の常圧下および静水圧下の磁気構造を中性子線回折実験により調査した．その結果，基底状態は一軸の強磁性構造で，約 70 K 以上の温度において Mn の磁気モーメントがキャントした磁気構造(CAFM 構造)を有することを見出すとともにその CAFM 構造に静水圧を負荷すると反強磁性構造が現れることを初めて示した．得られた結果から，磁気構造と MnO6 八面体の歪みおよび 3d 軌道電子の e軌道の占有率との間に相関があることを定性的に示した．
B2 構造である Dy 系金属間化合物，特に DyCu, DyAg の磁気構造は，複雑な〈 111〉の tripleq 構造を有している．この磁気構造は単に交換相互作用では説明ができないことから，他の相互作用の存在が示唆されている．
本研究では，この相互作用が四極子相互作用であることを，強磁場下で観察される多段階メタ磁性転移の転移磁場ならびにモーメントの方位依存を調査するとともに中性子線回折によるメタ磁性構造の同定を行い，明確にした．

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan(4) 相安定性の電子論的解釈
電子論的な起源が解明できる可能性のある 2 次転移に近いマルテンサイト変態，具体的には，FePd およびFe3Pt 系で観察されるいわゆる， fccfct 変態ならびに TiNi 合金の母相から生成する変調構造の電子論的な起源について，第一原理の計算を行い明らかにしている．すなわち，fccfct 変態は，G 点に異常有しており(弾性定数 C′のソフト化)，その起源はバンドヤーン・テラー効果であることを明確にしている．また，TiNi 合金の母相から生成する変調構造の起源は，有限な q(＝1/3〈110〉)に異常を有しており，その起源はフェルミ面のネ
スティングであることを明らかにしている．
上記の研究成果は，材料基礎学理の確立とともに新規材料開発への指針を与えるものとして大きな意義があり，金属学の発展に資することが極めて大きい．これらの分野における優れた業績により，日本金属学会より数多くの賞を受けているとともに，平成 23 年にはマルテンサイト国際会議の議長を務めている．また，これらの業績を挙げる傍ら，日本金属学会理事，同副会長を歴任し，平成 25 年度の金属学会会長の役を果たしている．
さらに，グローバル COE プログラム「構造・機能先進材料デザイン研究拠点」の拠点リーダー(平成 19 年～平成 23 年)および日本学術会議連携会員(平成 22 年から現在に至る)として，次世代の材料研究を担う若手研究者育成において中心的役割を果たしている．また，平成 26 年度には，SIP「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」に採択され(代表)，産業界の活性にも寄与している．

第 59 回

日本金属学会技術賞受賞者（3 名）(2018 年 3 月 19 日)［自動車用薄鋼板の組織制御による高性能化と利用技術の開発］
株 スチール研究所
JFE スチール

主席研究員

占

部

俊

明 君

受賞者は，鉄鋼メーカーの研究者として，社会的要求である自動車の衝突性能向上および軽量化による燃費向上と CO2 排出量削減に寄与すべく，高強度薄鋼板の熱延，連続焼鈍
時の熱処理段階での金属組織制御による機械的特性の改善と高性能化を実現させ，自動車用薄鋼板の新商品開発に従事した．また，高強度鋼板の成形加工を中心とした利用技術の開発により自動車部品の軽量化と高強度実用化の実現に貢献した．これらの研究開発の成果は，実用に向けた工業的見地からは勿論のこと，学術的にも価値の高い優れたものである．
［軽量耐熱先進金属材料の開発］
株 IHI 技術開発本部


技師長

錦

織

貞

郎 君

受賞者は，航空機エンジンに搭載する耐熱金属材料について，特に，エンジン重量の低減，高推力化に大きく寄与する TiAl 基金属間化合物に着目し，組織制御により高温機械
特性の向上を目指す研究開発に従事してきた．低圧タービン動翼への実用化に向けた合金設計，製造プロセス技術開発等一連の研究への学術的な成果に加え，量産適用加工技術の確立，部品品質管理基準の整備等を先導的に進めるなど，その卓越した技術開発は今日の航空機エンジンさらには車両用過給機における TiAl 合金の実用化とその発展に大きく貢献した．
［高温材料の高耐食化に関する技術開発］
株 鉄鋼研究所水素・エネルギー材料研究部
新日鐵住金

部長

西

山

佳

孝 君

受賞者は，火力発電，化学工業，さらにはコジェネレーションをはじめとした再生可能エネルギー分野において，高温部材に起こる各種腐食の表面反応，および生成酸化物のキャラクタリゼーション制御に関する研究に従事してきた．さらに，基盤技術を基にして金属材料の成分設計指針を与え，新商品の開発に繋げてきた．特に化学工業における浸炭およびメタルダスティング腐食に対して，材料表面の腐食反応を電子論的見地から制御する
ことを見出し，高温材料の高耐食化に大きく貢献するものである．



表

彰

第 68 回

日本金属学会金属組織写真賞受賞者（16 名）(2018 年 3 月 19 日)

優秀賞 3 件(16 名)［第 2 部門］走査電子顕微鏡部門
1.「C40/C11b 超高温耐熱複相シリサイド合金における特異な「cross
lamellar microstructure」の発達」

大阪大学大学院
工学研究科

大阪大学大学院
工学研究科

准教授

大阪大学大学院
工学研究科
株)(現マツダ

萩原幸司 君池西貴昭 君

中野貴由 君教授［第 3 部門］透過電子顕微鏡部門
2.「p 型 MnSi1.75 熱電材料の重元素置換と sublattice dislocation を利用した原子レベル組織制御」

長岡技術科学大学

鎌田拓也 君豊田工業大学大学院
工学研究科

長岡技術科学大学教授

准教授

竹内恒博 君本間智之 君3.「Li イオン電池固体電解質 La(1－x)/3LixNbO3 ぺロブスカイト型酸化物の陽イオン変調構造」

ファインセラミックスセンター
ナノ構造研究所
上級研究員補小林俊介 君ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

ファインセラミックスセンター(現Condensed Mater Physics
and Materials Science Department,
Brookhaven National Laboratory)

胡

肖兵 君

ファインセラミックスセンター
ナノ構造研究所
主任研究員

幾原裕美 君ファインセラミックスセンター
ナノ構造研究所

ファインセラミックスセンター
ナノ構造研究所

信州大学工学部

主任研究員

主席研究員

特任准教授

Craig Fisher 君

森分博紀 君藤原靖幸 君信州大学工学部株トヨタ自動車
電池材料技術・研究部

株
トヨタ自動車
基盤材料技術部

東京大学
工学系研究科

特任教授

主幹

主査

教授

干川圭吾 君小浜恵一 君射場英紀 君幾原雄一 君第 49 回

日本金属学会研究技術功労賞受賞者（13 名）

株 広畑製鐵所設備部
新日鐵住金

(2018 年 3 月 19 日)

東

義

人 君

受賞者は，入社以来 45 年にわたり設備技術部門に在籍し，特に製鋼・薄板プロセスの開発・改善に傑出した熱工学知識，試験・分析技術を発揮してきた．例として，スクラッ
プ等の冷鉄源溶解プロセスの開発，廃タイヤの資源リサイクル技術の開発，連続焼鈍炉への高効率排熱回収利用技術による省エネルギー化が挙げられる．これらの試験方法の確立と創意工夫に取り組み，技術開発と実機化に貢献してきた．後進への技術伝承にも熱意をもって取り組んでおり，プロセス研究開発分野への功績は顕著である．
株 西日本ソリューション本部
JFE テクノリサーチ

今

井

正

二 君

受賞者は，入社以来 45 年間，薄板・表面処理・容器分野における物理解析技術向上を目的とした多くの最新装置の導入・立上げ・運転に長きにわたって貢献を続けてきた．特に，これらの装置を用いてプレス成形時の金型・鋼板間の潤滑性を大幅に向上させた自動車用高潤滑合金化溶融亜鉛めっき鋼板(通称 JAZ)の研究開発に多大な寄与があった．このように研究開発における物理解析装置の適用を精力的に進め，各テーマの進展に貢献した功績は顕著である．
株 知多ソリューション本部
JFE テクノリサーチ

桂

義

樹 君

受賞者は，入社以来 45 年間にわたり一貫して，研究・品質保証部門で鋼材の各種特性評価に従事してきた．特に，腐食評価試験の分野で，アイデアと創意工夫で高品質なデー
ター提供ができる環境を築き，スタッフの研究成果に大きく貢献してきた．例として，油井管の開発研究・特性評価を行う上で必要な，高温高圧試験設備の考案と製作をはじめ，毒性の高い硫化水素を安全かつ効率よく使用できる試験設備を考案し作り上げた．同インフラ技術は社外でも安全性が高く評価され，社外の硫化水素設備にも採用され，社会の発展にも大きく貢献している．



表

彰

福井大学工学部技術部

川

o

孝

俊 君

受賞者は，昭和 60 年に福井大学工学部機械工作実習工場(現，先端科学技術育成センター)に採用以来，実験装置の製作，機械工作実習，工作機械利用者への安全教育・技術指導等において，教員や学生の研究教育支援に多大な貢献をするとともに，日々の技術向上を怠ることなく，若手職員の育成にも惜しみない努力を行っている．近年，新たな試みとしてエンジンの分解組立講座に携わり，地域貢献，また子供達が楽しみながら，ものつくりへの興味を引き出す為の活動を行っている．
株 富津事業所
日鉄住金テクロノジー

佐々木

哲

也 君

受賞者は，入社以来 42 年間，研究試験業務を通して鉄鋼材料の研究開発支援に携わり，数多くの研究成果に貢献してきた．例として，高強度極細鋼線の引張試験における特殊な把持具の開発と作業方法の改善や，極薄ステンレス鋼の高温へたり性評価技術における炉内温度制御，ジグ固定方法の改善による適正試験技術の確立などが挙げられる．これ
らを含め，長年に亘って研究・開発現場を支えるとともに，若手の育成にも尽力し，着実な技能伝承や後継者育成も行っており，その功績は著しい．
株 スチール研究所
JFE スチール



田

篤 君

受賞者は，入社以来 34 年間にわたり，自動車などに適用される鉄粉や合金鋼粉の研究開発業務に携わり，様々な新商品・新プロセスの開発に多大な貢献をしてきた．例として，大型射出成形部品用粉末金型の量産化への貢献，新鋼種開発の基盤技術である水アト
マイズ実験の安全かつ効率的推進，金型潤滑装置や鉄粉充填挙動可視化装置など実験装置の考案などが挙げられる．これらを含め様々な技術課題に積極的に取り組み，柔軟な発想で創意工夫し，数多くの研究開発につなげた功績は著しい．
東北大学多元物質科学研究所技術室

千

葉

裕

輝 君

受賞者は，昭和 58 年文部技官として科学計測研究所(現・多元物質科学研究所)に入所
以来 34 年にわたり，イオン導電性に優れる各種酸化物単結晶や薄膜試料の作成および光学物性測定などの装置試作や各種実験補助，情報管理などの業務に従事し，材料研究の着実な発展に多大な貢献をしてきた．特に，独自の創意工夫により酸化セリウムなどの酸化物やふっ化物の棒状大型単結晶を浮遊溶融帯法(FZ 法)で作成し，精密な物性測定を可能にするなど，材料科学分野での学術発展への功績は顕著である．
株 機能材料ソリューション本部
JFE テクノリサーチ

星

川

耕

司 君

受賞者は，入社以来 45 年間，鉄鋼製品の品質保証技術の業務に携わり，様々な試験設備を駆使した新たな検査方法の開発に多大な貢献をしてきた．特に，連鋳スラブの内部欠陥の検査装置や曲面形状の鋼管を自動測定する UO 鋼管検査装置等の開発への貢献は，超高強度自動車用ハイテンや超高強度ラインパイプの実用化には不可欠であった．また，現場の第一線の管理者としても 17 年間に亘り品質保証業務の先頭に立ち，製鉄所の安定した信頼性の高い検査体制の確立に寄与した功績も大きい．
東北大学金属材料研究所テクニカルセンター

三

浦

重

幸 君

受賞者は，入所以来 25 年間，原子力材料の開発研究及び放射性物質を利用した材料物
性研究並びに材料科学研究に特化した大型計算機を利用した計算材料科学の研究支援業務に従事してきた．例として，コバルト57 等の密封放射性同位元素を使用したメスバウア
分光による材料物性の測定・解析，アジア計算材料学コンソーシアムへの国際的なスーパ
ーコンピューター利用環境提供等が挙げられる．これらを含め材料科学分野での放射線及び計算機技術者としての幅広い研究支援により数多くの研究開発に貢献した功績は顕著である．

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan株 技術開発本部尼崎研究支援室
新日鐵住金

森健

児 君

受賞者は，入社以来 42 年にわたり，鉄鋼やチタンの研究開発支援業務に従事し，実験・評価手法の考案に優れた能力を発揮してきた．特に，チタン材の研究開発のために必要な実験手法の確立に先駆者として功労を重ねてきた．例えば，鍛造時の耐割れ性を評価するための熱間変形試験法の確立や，研磨・エッチング技術と画像解析による金属組織の定量評価技術の確立が挙げられる．これらの実験手法から生まれた成果は多くの新製品として実用化されており，チタン材の研究開発における功績は顕著である．
株 技術開発本部鹿島技術研究部
新日鐵住金

安

田

利

之 君

受賞者は，入社以来 41 年間にわたり，製鉄所での保全業務や鋼板製造プロセスに関する研究開発試験業務に従事し，商品開発およびプロセス改善に多大な貢献をした．例えば，高成形性ハイテンでの鋼板表面欠陥防止のため，市販高温顕微鏡では困難であった露点制御と高倍率での直接観察を可能とすることにより，合金元素の酸化挙動を明らかにして溶融めっき安定化製造技術確立に寄与した．保全部門経験を活かした創意工夫により，様々な試験装置開発を通じて，数多くの研究開発や後進の育成に貢献した功績は大きい．
旭川工業高等専門学校技術創造部

山

内

広

也 君

受賞者は，昭和 54 年に旭川工業高等専門学校学生課実習係として採用以降，40 年近い
長期間にわたり，教員の研究補助ならびに学生教育を通し，同校の発展に貢献してきた．
特に， CNC 旋盤を中心とし，様々な工作機械に関する高い技術力を有し，多くの教員研究に用いる試料等製作ならびに機器製作により，大きな貢献をしている．例として，金属材料の強度試験片の作成や 5 軸加工機を用いた困難な技術課題の解決，あるいは電子制御
教材開発など，数多くの研究開発・教育に貢献してきた功績は著しい．
株 大分事業所
日鉄住金テクノロジー

和

氣

一

廣 君

受賞者は，入社以来 44 年間，鉄鋼材料に関する技術・研究開発支援業務に従事し，製
鋼―圧延直結プロセスの実機化へ貢献し，様々な高機能鋼の実用化に寄与してきた．例として，溶解試験手法，ダイレクトローリング実験手法，スラブ内質評価手法等の確立・効率化で製鋼―圧延ラボ試験方法の確立を果たし，大型引張試験手法，亀裂伝播速度評価手法等の確立・高精度化で厚板造船材等の高機能鋼の早期商品化に貢献したことが挙げられる．社内表彰も多数受賞しており，その功績は極めて顕著である．

◇



◇

◇

表

彰

第 76 回

日本金属学会功績賞受賞者（8 名）(2018 年 3 月 19 日)［物性部門］［磁石材料組織界面における局所磁気特性の電子論による解明］
東京工業大学物質理工学院 准教授

合

田

義

弘 君

受賞者は，物性物理的な電子論の手法と「京」などのスパコンによる大規模計算を用いて磁石材料組織の材料科学にアプローチし，組織界面の原子配列と局所磁気特性を明らかにしてきた．特に，代表的な添加元素である Cu が界面に偏在し，局所磁気異方性の改善が見られる事を明らかにした．さらに，様々な添加元素を検討する事により，材料組織内部に安定に存在し，かつ磁気異方性を改善する元素を新たに提案した．また， SPring 8などの大型実験施設と緊密に連携しており，今後の幅広い研究展開が期待される．

［物性部門］［FePt 磁気記録媒体の微細構造および磁化反転制御］
物質・材料研究機構磁性スピントロニクス材料研究拠点 グループリーダー

高

橋

有紀子 君

受賞者は，超高密度磁気ストレージデバイスの実現のために磁気記録媒体の高性能化に関する研究を行ってきた．主な業績は，次世代の熱アシスト磁気記録で使われる媒体材料として注目されている FePt グラニュラー薄膜において世界に先駆けて極めてサイズ分散の小さいグラニュラー組織を合成したこと，および円偏光で磁化反転が可能であることを示したことである．これらは次世代技術につながる成果として磁気記録分野において高く評価されている．最近では， FePt 媒体の磁化ダイナミクス制御による反転磁界低減に向けた研究を展開しており，今後の更なる発展が期待される．

［組織部門］［鉄鋼材料の相変態・析出組織制御に関する研究］
東北大学金属材料研究所 准教授

宮

本

吾

郎 君

受賞者は，鉄鋼材料を対象にして熱力学的・結晶学的な観点から微細組織制御に関する理論的・実験的研究を一貫して行ってきた．特に，拡散型相変態における界面移動速度に及ぼす元素分配・偏析の影響を明確にしたこと，せん断型相変態組織の複雑な結晶学的組織を定量的に解明したこと，ナノ炭窒化物やクラスターを利用した鉄鋼材料の高強度化指針を示したことが挙げられる．さらに，せん断型変態組織の結晶方位から母相方位を再構
築する新たな手法を開発し産業界における材料開発にも貢献しており，今後の幅広い研究展開が期待される．

［力学特性部門］［原子シミュレーションによる格子欠陥の相互作用に基づくナノ組織材料の力学特性解析］
金沢大学理工研究域 教授 下 川 智 嗣 君
受賞者は，原子シミュレーションによる計算機実験を駆使し，転位や粒界・異相界面，
さらには回位等の格子欠陥の相互作用メカニズムを明らかにしてきた．さらにそれらの知 破壊現象に対する界面の役割，◯
 強度やそのサイズ効果の発見を基に，ナノ組織材料の◯ 組織形成プロセスにおける回位の役割，などに対して原子論的解明に果敢に挑
現機構，◯
み，超微細粒材に代表されるナノ組織材料の示す特異な力学特性の理解に大きな成果を挙げている．優れた力学特性を有する材料設計に対する新しい指導原理の創出が期待される．

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan［材料化学部門］［高温冶金反応の物理化学的解析による高温プロセスの高度化］
東京大学大学院工学系研究科 准教授

松

浦

宏

行 君

受賞者は，金属製精錬を対象とする高温プロセス研究に従事し，メタル・スラグ等の高温融体特性，気相―液相―固相間反応，高温プロセス副産物リサイクル等を通じて，素材や材料製造プロセスの高度化に資する広範な研究を行っている．これまで，マルチフェー
ズフラックスを利用した鉄鋼精錬プロセス開発，電気炉製鋼ダスト高度リサイクルのための亜鉛・鉛の選択塩化揮発反応の物理化学，同位体交換反応法を用いた溶融スラグ―ガス
間反応機構，等の研究に取り組んでおり，今後，さらに画期的な金属製精錬プロセスの開発・発展に貢献することが期待される．

［材料プロセシング部門］［溶融合金化を用いた半導体材料の新規製造法の研究］
東京大学生産技術研究所 准教授

吉

川

健 君

受賞者は，溶融合金の物理化学的特性を駆使して半導体材料の新規製造プロセスの開発
 Si を添加元素と溶融合金化し研究を行い，優れた成果を上げている．主な業績として，◯た後に部分凝固を行う Si の低温凝固精製法の熱力学的検討を行い，Solvent Refining 法の 合金溶媒の熱力学的検討により SiC 単結晶の高速溶液成長の一般原基礎を築いたこと，◯理を構築するとともに，結晶成長界面の直接観察により高品質 SiC 結晶の育成指針を示したことが挙げられる．今後，高温材料プロセスにおける反応・界面制御の幅広い研究展開が期待される．

［工業材料部門］［高性能軽金属材料の創製に関する研究］
物質・材料研究機構構造材料研究拠点 グループリーダー

染

川

英

俊 君

受賞者は，非鉄軽量金属材料を対象に，構造材料の根幹とも言える安心安全を担保する
素材設計や開発に従事してきた．塑性変形メカニズムの原理・原則に基づき，強靭化阻害因子を解明したことや，階層的組織因子を制御することで，強度と二律相反関係にある，靭性(延性)の高度化を可能にしたこと，靭性や延性に対する溶質元素機能を先駆的に究明
し，室温蛇腹変形能を有する革新的マグネシウム合金を開発したことなど，数多くの優れた業績を挙げ，産・学界の当該分野発展に大きく貢献している．

［工業技術部門］［結晶塑性異方性を考慮したマルチモーダル微細組織制御によるマグネシウム合金設計］
熊本大学先進マグネシウム国際研究センター 准教授 山 崎 倫 昭 君
受賞者は，新しい軽量構造材料として期待される長周期積層構造型 Mg 合金の創製とその特性発現メカニズムの解明に取り組んできた．具体的には，結晶塑性異方性を考慮した
multimodal 微細組織制御による高強度・高延性 Mg 合金設計手法の確立，電気化学的組織
均質化による Mg 合金の耐食性付与技術の確立等を行ってきた．これらの研究成果は，幾
何学的ヘテロ組織/電気化学的ホモ組織制御による Mg 合金設計として統合が図られており，今後の幅広い研究展開が期待される．

◇



◇

◇

表

彰

第 57 回

日本金属学会

谷川・ハリス賞受賞者（2 名）(2018 年 3 月 19 日)［機能材料の特性向上のための解析と制御］
東北大学多元物質科学研究所 教授

鈴

木

茂 君

受賞者は，多くの機能材料の特性を向上させるために，多面的な解析により得られた知見に基づいて，プロセス制御等に関する研究を行ってきた．たとえば，単結晶化が困難とされていた固相と液相の温度が大きい合金を単結晶にするために，先端企業と共同で単結晶育成条件を明らかにし，合金単結晶の大型化するのに成功した．また，耐熱材料の高温特性等に及ぼす微量元素の影響を高度な手法により明らかにし，力学特性を制御するための提案を行ってきた．その他，高機能鋼板の優先粒成長に及ぼす各種の金属学的因子等の解明も行うことにより，各種の機能性をもつ材料分野の発展に大きく貢献してきた．
［金属資源工学に関する研究］
東京大学生産技術研究所 教授

前

田

正

史 君

受賞者は主に素材製造プロセス研究に注力してきた．例えば AlO ガス生成を利用した溶融チタン合金からの脱酸素，溶融シリコンを精製するための真空熔解プロセスを開発した．さらに貴金属スクラップを合金化し酸溶解して回収する手法も提案している．合金および酸化物系の熱力学測定をダブルクヌーセンセル質量分析法を利用して測定している．
日本学術振興会素材プロセシング第 69 委員会委員長，資源・素材学会会長，日本学術会
議材料工学委員会委員長として金属工学・材料工学分野の発展に貢献した．

第 24 回

日本金属学会増本量賞受賞者（2 名）(2018 年 3 月 19 日)［先端半導体素子の高性能化・高信頼化を目指した配線材料および配線形成プロセスに関する研究］
東北大学未来科学技術共同研究センター 教授

小

池

淳

一 君

受賞者は，先端半導体素子の新規多層配線材料として Cu Mn 合金を開発し， Mn とSiO2 との反応を利用した拡散バリア層の自己形成法を提案し，量産レベルの素子の寿命を100 倍以上改善することに貢献した．さらに，近年の FinFET 構造に対応するために，非晶質 CoTi 合金をソース・ドレインコンタクト材料として利用することを提案し，CoTi
合金の相分離過程で形成されるエピタキシーシリサイドと Ti 酸化物がフェルミレベル・
デピニングを誘発することで，熱的に安定な超低コンタクト抵抗率(10－9 Qcm2)を得ることに成功した．
［第一原理計算に基づいた材料開発に関する研究］
京都大学大学院工学研究科 教授

田

中

功 君

受賞者は，量子力学に基づいた第一原理計算を材料研究の具体的な事例に幅広く適用
し，先駆的な成果を上げた．多数の計算を実行して統計熱力学との結びつけを行い，また先進的なデータ科学手法を適用することで．合理的・効率的な材料探索を可能とした．そして学理構築のみならず．材料開発にも多くの成果を上げた．具体例としては．超長サイ
クル寿命を持つリチウム電池の開発や低格子熱伝導物質の合理的探索などが挙げられる．
これらの一連の成果は世界的に高く評価されている．

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

第 28 回

日本金属学会若手講演論文賞受賞者（受賞者 3 編 3 名）(2018 年 3 月 19 日)［Solid Solution Hardening and Precipitation Hardening of a2 Ti3Al in TiAlNb Alloys］(Materials Transactions, Vol. 58, No. 10)
芝浦工業大学理工学研究科 〇島上Purdue University School of Materials Engineering 松 永
芝浦工業大学理工学研究科 准教授 湯 本
物質・材料研究機構 NIMS 特別研究員・香川家高等専門学校 准教授 伊 藤
物質・材料研究機構耐熱材料設計グループ グループリーダー 御手洗

渓 君
紗 枝 君
敦 史 君
勉 君
容 子 君

［Crystallization Behavior of Thermally Rejuvenated Zr50Cu40Al10 Metallic Glass］(Materials Transactions, Vol. 58, No. 10)
東北大学学際科学フロンティア研究所 助教 〇山
東北大学(現・富士ゼロックス) 田田
中

東北大学学際科学フロンティア研究所(現・華中科技大学 准教授) 郭東北大学学際科学フロンティア研究所 教授 才

田

類 君
直 行 君
威 君
淳 治 君

［Training Effect on Microstructure and Shape Recovery in TiPdZr Alloys］(Materials Transactions, Vol. 58, No. 10)
芝浦工業大学 〇佐藤

筑波大学 教授 金
芝浦工業大学 教授 下条

物質・材料研究機構耐熱材料設計グループ グループリーダー 御手洗

第1回

日本金属学会フェロー認定者（6 名）(2018 年 3 月 19 日)

北海道大学 名誉教授 大

塚

俊 明 君

大阪大学大学院工学研究科教授 掛

下

知 行 君

東北大学多元物質科学研究所教授 蔡



広 崇 君
熙 榮 君
雅 幸 君
容 子 君

安 邦 君

東北大学多元物質科学研究所教授 進

藤

大 輔 君

九州大学大学院工学研究院教授 

木

節 雄 君

東北大学客員教授・大阪大学特任教授・名城大学特任教授・名古屋大学客員教授 新

家

光 雄 君

表

彰

第回

(2018年 3 月20日発表)(五十音順)

優秀ポスター賞受賞者 名

Tb を傾斜拡散させた Nd Fe B 系焼結

MoSiBTiC 合金にお ける熱処理条件 と磁石の微細構造解析(P66)

室温破壊靭性の関係(P7)

九州大学 池江優佑君，奥平
板倉

賢君，西田

有君，

稔君，

信越化学工業株式会社 中村

東北大学 齋藤哲也君，関戸信彰君，
熊本大学 上村宗二朗君，山室賢輝君，元君

連川貞弘君，
東北大学 吉見享祐君

TNTZ 合金の陽極酸化による白色被膜形成に及ぼす電流密度の影響(P84)
兵庫県立大学 内田恭兵君，
三浦永理君，山o

種々の濃度の MgCl2 含有液滴に接触した304鋼の表面電位変化(P32)
春名およびガラス形成能の評価(P102)
大阪大学 佐藤悠治君，

徹君，

北見工業大学 平野雄馬君，大津直史君

関西大学 汪原子論に基づく金属ガラスの TTT 線図

洋君，廣畑洋平君，匠君

物質・材料研究機構 譯田真人君，大阪大学 尾方成信君{112}type I deformation twinning inasquenched a″martensite in Ti7.5Mo
alloy(P115)

筑波大学，物質・材料研究機構 JI Xin 君，
物質・材料研究機構 Gutierrez
Urrutia Ivan 君，

ポーラス Al プリカーサをコアとしたサ
ンドイッチ構造体の形状付与と発泡による影響(P135)

江村

聡君，LIU Tianwei 君，

原

徹君，PING Dehai 君，筑波大学，物質・材料研究機構 土谷浩一君

群馬大学 大槻晃平君，半谷禎彦君，

Al0.3CrFeCoNi 高エントロピー合金中の芝浦工業大学 宇都宮登雄君，Ni 近傍局所構造に及ぼす室温時効の影東京大学 吉川暢宏君

響(P118)Nd Fe B / Fe B 系ナノコンポジット膜の微細構造と交換結合状態に与える Mo
中間層の効果(P62)
山形大学 大橋一輝君 ，鈴木拓也君，
小池邦博君，稲葉信幸君，加藤宏朗君，
九州大学 近藤政孝君，板倉

西田

賢君，

稔君

宇都宮大学 塩田諒介君，仁木惇平君，
山本篤史郎君，広島工業大学 戎

効果(P13)島根大学 蔭山彰良君，
名古屋大学 廣嶋秀斗君，大阪大学 保田英洋君，尾方成信君，

好一君，

広島市立大学 八方直久君，
熊本大学 細川伸也君，

JASRI/SPring8 田尻寛男君，広島工業大学 尾崎

金属中のキャビティ移動に対する水素の佳宏君，

名古屋工業大学 木村耕治君，林徹君

Mn Ge 合金における相安定性と磁気特性に関する Si 置換効果(P49)
東北学院大学 庄司雄大君，
岡田宏成君

Junping DU 君， Wen Tong GENG 君，

石井明男君，
中央大学 深井有君，

島根大学 荒河一渡君

水素透過金属膜のプロチウム連続供給能を活用した CO2 からの炭化水素の合成(P14)

Ti ( 0 ～ 3 ) at  Mo ( 0 ～ 3 ) at  O 合金の鈴鹿工業高等専門学校 白數祐哉君，

微細組織と機械的特性に及ぼす熱間圧延南部智憲君，小俣香織君

条件の影響(P74)
愛媛大学 小島敏弘君，小林千悟君，岡野聡君

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan炭化物粒子複合型 Ni 基超々合金肉盛層

積層造形により形成された 601型ニッケに及ぼす炭化物種およびレーザ加工プロ

ル基合金樹枝状組織のマイクロ引張挙動

セスの影響(P37)(P91)

大阪府立大学 田中美樹君，

熊本大学 松永遼太君，峯金野泰幸君，杉隆幸君，

高島和希君，

産業技術総合研究所 山口拓人君，

日立金属株式会社 大石勝彦君，萩野秀樹君，

上野友典君

東北大学 千星聡君

洋二君，

中間層を導入したアルミニウム合金へのTiNi 自己調整組織におけるマルテンサ

DLC 膜成膜における密着性および耐久

イトバリアント双晶面の界面エネルギー性評価(P41)の第一原理計算(P1)

関西大学 丸野英伸君，西本明生君

神戸大学 永平和也君 ，寺本武司君，
田中克志君
ZrON 膜の構造に及ぼす成膜条件の影
Ti5Si3 を 含 む 多 相 MoSiBTiC 合 金 の 高

富山大学 村岡雄介君，李温酸化挙動(P28)東北大学 南響(P133)

茜君，趙

覓君，

吉見享祐君

北陸職業能力開発大学校 野瀬正照君，
富山大学名誉教授 池野AlMgSi 合金における室温時効によるクラスタ構造変化の軟 X 線 XAFS 測定(P108)
兵庫県立大学 野々村壮紘君，

昇原君，

松田健二君，
進君

陽極酸化 NiTi の Ni 溶出挙動及び抗 菌性能(P81)
北見工業大学 山口花帆君，平野雄馬君，大津直史君

田中芹奈君，足立大樹君
水素雰囲気がグラフェン上の金属原子の吸着・拡散に与える影響(P33)
北海道大学 長谷川瞬君，
國貞雄治君，坂口紀史君

LiSn 合金を疑触媒として用いた低温ア

ンモニア合成(P17)
広島大学 山口稔郎君 ，宮岡裕樹君，
市川貴之君

鉄中の水素拡散に添加元素が与える影響(P99)
九州工業大学
平田研二君，飯久保智君，
東北大学 大谷博司君

電子線ホログラフィーによる帯電したセルロースナノファイバー周囲の電磁場観察(P95)
東北大学 本郷将嗣君，
赤瀬善太郎君，佐藤隆文君，
東北大学，理化学研究所 進藤大輔君，
大阪大学 能木雅也君，古賀大尚君



表

彰

第回

日本金属学会・日本鉄鋼協会 奨学賞 受賞者 名(2018年 3 月)

北海道大学工学部

北海道大学工学部

室蘭工業大学工学部

岩手大学工学部

秋田大学理工学部

東北大学工学部

東北大学工学部

問谷一偉 君水野潤一 君武田

沼倉琴音 君外山大地 君伊東達矢 君

関谷

都 君

暢 君

東北大学工学部

茨城大学工学部

筑波大学理工学群

東京大学工学部

東京大学工学部

東京工業大学工学部

東京工業大学工学部林

林

坂戸将也 君神保翔太郎 君遠山慧子 君陳

松田洋明 君富山大学工学部

豊橋技術科学大学工学部

名古屋大学工学部

名古屋大学工学部

名古屋工業大学工学部

前田朋克 君千葉友也 君加藤大暉 君木村裕希 君山田敦大 君謙汰 君

桃希 君

横浜国立大学理工学部 長岡技術科学大学工学部

牧

伸浩 君

京都大学工学部河原o琢也 君

山口直也 君

詩若 君

京都大学工学部

大阪大学工学部

大阪大学工学部

島根大学総合理工学部

香川大学工学部

愛媛大学工学部

柳井創太 君

稲吉晴子 君

二村友也 君青山悠平 君西山光一 君山元滉司 君九州大学工学部

九州大学工学部

九州工業大学工学部

長崎大学工学部

熊本大学工学部

熊本大学工学部

大阪府立大学工学域

今谷祐貴 君浦中祥平 君山本真夕季 君佐伯龍聖 君喜多川太郎 君西本宗矢 君岡崎湧一 君大阪府立大学工学域

兵庫県立大学工学部

千葉工業大学工学部 東京理科大学基礎工学部 芝浦工業大学工学部

東海大学工学部

金沢工業大学工学部

栂野隼人 君

田中芹奈 君成田早織 君勝呂友昭 君

南部貢志 君関西大学化学生命工学部

笠作

衛 君

伊藤久晃 君宮下智弘 君鈴鹿工業高等専門学校

近畿大学理工学部

鹿児島大学工学部

群馬大学理工学部

ノルアイン ビンティ アブドラー 君

橘木健太 君深井祐佑 君ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

金崎

舜 君




第68回
第 1 部門光学顕微鏡部門

日本金属学会金属組織写真賞

第 2 部門走査電子顕微鏡部門

第 3 部門透過電子顕微鏡部門

優秀賞 (2018年 3 月19日)

第 4 部門顕微鏡関連部門［第部門] C40/C11b 超高温耐熱複相シリサイド合金における特異な「cross
lamellar microstructure」の発達
大阪大学大学院工学研究科

萩原幸司 君池 西 貴 昭 君(現マツダ株式会社)

中野貴由 君地球温暖化抑制に向けた CO2 排出量低減のために，発電所等にて1400°
C以上での高温使用に耐え得る超高温構造材料の開発が早急に求められている．この実現に向け我々は，軽量，高融点を有する NbSi2 と MoSi2 を組み合わせた「複相シリサイド合金」を開発し，特性向上に向けた研究を進めている．これまでに開発した複相合金は，C40相と C11b 相が，両者の結晶構造の類似性に起因し共通の最密面が相互に積層したラメラ組織を有していた．本合金は優れた力学特性を示すものの，例えば各板状結晶粒が45度傾いた方向から荷重が負荷された際には高温クリープ強度が大きく低下し，また界面に平行な応力負荷にて低靱性を示すといった問題点を有していた．
これら課題克服のため我々は，従来の(Mo0.85Nb0.15)Si2 複相シリサイド合金に対し，Cr と Ir の 2 元素をそれぞれ0.5 atという微量同時添加することにより，図に示すように，これまでのラメラ組織に加え，更にその平滑界面に対し垂直方向にロッド状の C11b相が貫通して伸びたような，特徴的な組織を発達させることに成功した．この特徴的な構造から，我々は本組織を「 cross lamellar
microstructure(格子ラメラ組織)」と命名した．特筆すべき特徴として，この格子ラメラ組織を有する複相シリサイドは，従来のラメラ合金で見られた優れた力学特性を保持しつつ，かつ問題点であった特定方向への強度・靱性低下を「同時に」抑制可能であることが初めて見出された(1)(2)．新規超高温耐熱材料として今後の開発が強く期待される．
文 献(1) K. Hagihara, T. Ikenishi and T. Nakano: Scr. Mater., 131(2017), 1923.
(2) K. Hagihara, T. Ikenishi, H. Araki and T. Nakano: Scientific Reports, 7(2017), no.3936: 112.

図1

図3



(Mo0.85Nb0.15)0.97Cr0.15Ir0.15Si2 合金中に発達した特徴的な「格子ラメラ組織」．

SEMEBSD による C11b 相の結晶方位解析像．観察方向は図 1 中に記載．三種のバリアントを明瞭に区別するため，結晶方位色は C40母相[8 3 11 0]方向に沿ったもので統一表示し
た．

図2

図4

対応する TEM 像．

C40/C11b 相結晶方位関係．

表

彰

第68回

日本金属学会金属組織写真賞

優秀賞 (2018年 3 月19日)［第 3 部門] p 型 MnSi1.75 熱電材料の重元素置換と sublattice dislocation を利用した原子レベル組織制御
長岡技術科学大学

機械創造工学専攻

鎌田拓也 君豊田工業大学

大学院工学研究科

竹内恒博 君長岡技術科学大学

機械創造工学専攻

本間智之 君MnSi 熱電材料は Nowotny chimneyladder(NCL)構造を有する．この構造は a 軸に比べ c 軸が非常に長く複雑な構造を有するため
格子熱伝導率(klat)が低く，比較的高い無次元性能指数 ZT が得られる．Yamamoto らは Mn(Z＝25)と同じ 7 族の重元素 Re(Z＝75)
を Mn に置換させた MnReSi 熱電材料を，放電プラズマ(SPS)焼結法により焼結することで，実用的な p 型の熱電材料の開発に成功した(1)．しかし，焼結後の Re の原子レベルの分散状態は必ずしも明らかでない．そこで Ye および Amelinckx の方法(2)を用いた局所構造解析法により，MnSi 系熱電材料の NCL 構造を決定する手法を確立し(3)，これを Mn30.4Re6.0Si63.6 熱電材料に適用した．
原子半径が 0.137 nm の Re が，原子半径 0.112 nm の Mn の原子サイトに置換することで格子が実空間中 c 軸方向に伸び， Mn19Si33
構造に変化する(図)．図の走査透過電子顕微鏡(STEM)の明視野(BF)像には，c 軸に垂直かつ周期的に現れる Mn リッチ(黒)，Si
リッチ(白)な積層構造の内，Mn リッチな積層内の原子が明瞭に観察され，その原子位置に高角散乱環状暗視野(HAADF)像で明るい原子(白矢印)が偏析している．HAADF のコントラストは Z の 2 乗に比例することから，これが Re 原子であり，Re 添加材の構造は(Mn,Re)19Si33 と同定できる．また，Mn30.4Re6.0Si63.6 は Mn36.4Si63.6 に比べ Si 副格子側に生成する sublattice dislocation(SD，図)の数密度も1.6倍に増加し(図)，これら原子・ナノレベルのフォノン散乱により，klat がおよそ1/2まで低下する．これにより MnSi 系
熱電材料の中では，ZT が920 K で1.04と世界最高値を示す熱電特性が発現することを明らかにした．
文 献(1) A. Yamamoto, et al.: Jpn. J. Appl. Phys., 55(2016), 020301.
(2) H.Q. Ye and S. Amelinckx: J. Solid State Chem., 61(1986), 8
39.
(3) T. Homma, et al.: Appl. Phys. Lett., 108(2016), 103901.

図1

Mn30.4Re6.0Si63.6 および Mn36.4Si63.6 における制限視野電子
回折(SAED)図形と高分解能電子顕微鏡(HRTEM)像．

図2

Mn30.4Re6.0Si63.6 の STEM による BF および HAADF 像．

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

図3

Mn30.4Re6.0Si63.6 および Mn36.4Si63.6 における SD の HRTEM
像．

図4

Mn30.4Re6.0Si63.6 および Mn36.4Si63.6 における SD(白矢印)の
分散状態．




第68回

日本金属学会金属組織写真賞

優秀賞 (2018年 3 月19日)［第部門] Li イオン電池固体電解質 La(1－x)/3LixNbO3 ぺロブスカイト型酸化物の陽イオン変調構造
ファインセラミックスセンター

ナノ構造研究所小林俊介 君兵 君

幾原裕美 君Craig Fisher 君

胡肖森分博紀 君藤原靖幸 君

干川圭吾 君株 電池材料技術・研究部
トヨタ自動車小浜恵一 君株 基盤材料技術部
トヨタ自動車

射場英紀 君信州大学工学部

東京大学工学系研究科・ファインセラミックスセンター

ナノ構造研究所

幾原雄一 君次世代の Li イオン電池として，安全性，高容量化を兼ね備えた全固体電池の研究が勢力的に行われている．特に液体電解質の代替となる固体電解質の開発が重要課題となる．その有力な固体電解質の一つに A サイト欠損型ペロブスカイト酸化物である La(1－x)/3Lix
NbO3 (LLNbO)が挙げられる(図)．本研究では，走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いた構造解析により，この LLNbO が特異な変調構造を有する物質であることを明らかにした(1)．
図に最も高いイオン伝導特性を示す組成 La0.31Li0.07NbO3 (La(1－x)/3LixNbO3, x0.07)単結晶(2)から取得した HAADF STEM 像を示す．A1 層において，図 1 に示す既報の結晶モデルでは説明ができない，長周期の変調構造が観察された．図に STEM EDS による La イオンと Nb イオンの組成分布観察結果を示す．A サイトおよび B サイトはそれぞれ La イオンと Nb イオンで構成されていることが確認でき，(001)面に沿った長周期変調構造の起源は観察投影方向の La イオン濃度分布変化が起源であると結論づけられる．
さらに，図 3(d)の LaL と NbL マップの合成像から，Nb イオンの平均位置は理想的な直線状ではなく，La イオンの濃度が高い箇所においてA2層側にシフトし，La イオンの濃度が低い箇所では A1 層側へシフトしている．これは Nb イオンも変調構造と同期して変化することをも明らかにした成果である．本結果は，STEM を用いた構造解析により初めて得ることができた結晶学的に興味深い知見であるとともに，固体電解質開発において重要な指針を与える成果であると結論付けられる．
文 献(1) X. Hu, S. Kobayashi, Y. H. Ikuhara, C. A. J. Fisher, Y. Fujiwara, K. Hoshikawa, H. Moriwake, K. Kohama, H. Iba and Y. Ikuhara:
Acta Mater., 123(2017), 167176.
(2) Y. Fujiwara, K. Hoshikawa and K. Kohama: J. Cryst. Growth, 433(2016), 4853.

図1(La,Li)NbO3 結晶構造モデル．

図3



図2

(La,Li)NbO3 変調構造の HAADF STEM 像．

(a)HAADF STEM 像と(b)LaL, (c)NbL, (d)La
L＋NbL の原子レベル STEM EDS マップイメージ．

表

彰

第68回
［第部門]

日本金属学会金属組織写真賞

奨励賞 (2018年 3 月19日)

停留疲労き裂先端における転位群の電子チャネリングコントラスト観察九州大学

小山元道 君Kishan Habib 君

土山聡宏 君

疲労限度はき裂発生限界またはき裂停留限界のどちらかで決定されるので，疲労き裂停留の組織因子を明らかとすることは，疲労限度改善のための本質的課題である．疲労き裂近傍の組織を観察するにあたっての注目点は以下である．
 き裂は表面から形成するので，表面観察が重要である．
 き裂停留は力学現象なので，薄膜化など力学場を変化させる手法は避け 力学場の観察も重要であるので，き裂の塑性域全体を観察する．つまり，バルク試料で，特定箇所(き裂先端)を，塑性域が捉える．
られる位の広範囲で，転位一本々々が分解可能な表面組織観察手法が求められる．この疲労き裂停留を支配する組織を観察する上での注意点を念頭におき，Electron Channeling Contrast Imaging(ECCI)法を本課題に適用し，成功した一例として，本写真を示す．具体的には，高窒素オーステナイト鋼における停留疲労き裂先端の転位群を観察した ECC 画像を示す．図(a)に停留き裂先端から射出された転位が高いプラナリティをもって配列していることが示されている．図(b)の拡大像により，それら射出転位の運動は先在転位列によって阻害されることが示されている．より詳細な観察例として，図(c)は射出転位が拡張しており，この拡張転位が先在転位列に止められていることを示している．つまり，拡張転位同士の転位反応である Lomer
Cottrel Lock が疲労き裂の停留に寄与している事
実が本画像によって示されている．
文 献(1) K. Habib, M. Koyama, T. Tsuchiyama and H. Noguchi: Mater. Res. Lett., 6(2017), 61
66.

図(a)停留疲労き裂を含む ECC 像．(b)停留き裂先端近傍を拡大した ECC 像．白矢印は「き裂先端から射出された転位の運動が先在転位によって阻害されている箇所」を示す．図(c)き裂先端から僅かに離れた領域の拡大 ECC 像．
矢印は拡張転位が先在転位に止められている箇所を示す．つまり，Lomer
Cottrel Lock を示唆する(1)．

［第部門]

収差補正 TEM による有機金属錯体分子の原子スケール観察
ファインセラミックスセンター

吉田

要 君

Ulm Universit

京都大学化学研究所

倉田博基 君Johannes Biskupek 君

Ute Kaiser 君

ある種の平面型有機金属錯体は結晶構造中で分子同士が規則的にスタックし，一次元金属鎖などの特異な低次元電子系を形成することが知られている．こうした低次元電子系材料の特性は一次元カラム内の分子間距離などの結晶構造に対して敏感に変化することから，それらの物性発現機構の理解には構造情報が不可欠である．材料科学において透過型電子顕微鏡(TEM)法は構造情報を得る強力な手段として用いられているが，分子結晶などのソフトマテリアルにおいては電子線照射損傷の問題から，その解析レベルが大きく制限されてしまっているのが現状である．そこで我々は近年電子光学分野で発展が著しい球面収差補技術について，改めてソフトマテリ
アル観察への有効性を検証した．ターゲット材料としては有機半導体の一種である塩素化銅フタロシアニン(CuPcCl16，下左図分子構
造および下図中結晶構造 参照)のエピタキシャル薄膜を選択し，2 種類の光学条件下で像観察を行なった．照射される電子線(加速電圧200 kV)を極限まで抑えたロードーズ条件で観察を行なったところ，これまでに観察されていなかった軽元素骨格が明瞭に観察することができた(1)．特に負の球面収差条件を用いた場合，軽元素骨格の像コントラストが強調されシャープな骨格像が得られることが明らかとなった．以上の結果から光学条件の最適化とロードーズ条件の適用によってソフトマテリアルにおいても原子スケール TEM
像を得ることが可能であると示され，ソフトマテリアルの結晶構造評価において TEM 法が大きく寄与するものと期待される．
文 献(1) K. Yoshida, J. Biskupek, H. Kurata and U. Kaiser: Ultramicroscopy, 159(2015), 73
80.

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan




第68回

金属組織写真賞応募作品選評

本年度の応募数は 1．光学顕微鏡部門 2 件， 2 ．走査電て注目されている La(1－x)/3LixNbO3 における長周期変調構

子顕微鏡部門 5 件， 3 ．透過電子顕微鏡部門 5 件， 4 ．顕造を HAADF STEM 像で 見出 すと ともに STEM EDX

微鏡関連部門 0 件の計 12 件であり，第 67回の 13 件，第 66

により La 原子のイオン濃度分布が原因であることを見出

回の 12 件とほぼ同数でここ数年の横ばい傾向を引き継ぐしたものである．その精緻な解析手法と EDX 測定時のド形であった．部門別にみると昨年度応募の無かった光学顕

リフトを 2 時間手動で行うなど観察者の粘り強さも評価

微鏡部門に 2 件の応募があった一方で，顕微鏡関連部門

された．

には応募が無かったのは残念である．

奨励賞については第 2 部門と第 3 部門からそれぞれ 1

前回同様，今回も Web 審査として，20名の選考委員に件選出された．“停留疲労き裂先端における転位群の電子

順位点と 5 点満点での評価点を記載していただき，評価

チャネリングコントラスト観察”は，近年，新たな格子欠点を高くつけた作品にはその理由を記載していただいた．

陥観察手法として適用例が増えつつある ECCI を高窒素オ

それらの集計結果について，西田稔副委員長，事務局とーステナイト鋼における疲労き裂滞留の組織因子の解明に

web 会議を開催し，最優秀賞，優秀賞，奨励賞を規則に適用したものであり，バルク状態の試料で転位の観察がで従って選んだ．その結果，昨年に引き続き最優秀賞に該当きるという，ECCI の特徴を最大限に生かした好例と言えするものはなく，優秀賞 3 件，奨励賞 2 件が選ばれた．

よう．“収差補正 TEM による有機金属錯体分子の原子ス

優秀賞に選ばれた第 2 部門の“C40/C11b 超高温耐熱複ケール観察”は塩化カリウム単結晶上にエピタキシャル成

相 シ リ サ イ ド 合 金 に お け る 特 異 な 「 cross lamellar

長させた塩化フタロシアニン銅薄膜について原子分解能観

microstructure 」の発達”は優れた力学特性を有しなが察を行ったものであり，低電子線照射条件と光学条件の最ら特定の方位からの負荷に弱い(Mo0.85Nb0.15)Si2 合金につ適化により金属元素の Cu のみならず炭素，窒素といった

いて，Cr と Ir を微量添加することで出現する“格子ラメ

軽元素の骨格が明瞭に観察されており，試料調整も含めてラ組織”という複雑かつ特徴的な組織を SEM EBSD と観察者の技術の高さが評価されたものである．

TEM で観察したものであり，力学特性改善の機構を明ら

残念ながら選に漏れた作品の中にも技術的にも学術的にかにした点と組織としての美しさが評価された．同じく優もレベルの高いものが多く，審査点は僅差であった．昨年

秀賞に選ばれた第 3 部門の“ p 型 MnSi1.75 熱電材料の重に引き続き最優秀賞が出なかったのは，作品の質というよ

元素置換と sublattice dislocation を利用した原子レベル

りも上位作品の点数が僅差である事にもよるかもしれな

組織制御”は高い性能指数を占めす Re 添加高マンガンシ

い．またここ数年 10 件程度に停滞している応募件数を増

リサイドについて電子線回折と高分解能観察で結晶構造を加させることは重要な課題であり，写真賞審査委員により明らかにし，さらに Mn 原子を置換する Re 原子の分布を講演大会の講演やポスターから写真賞応募者を推薦してもSTEM HAADF で解析することで副格子転位の分布とそらうなどの工夫が必要と感じた．

の発生機構を詳細に明らかにした点が評価された．“Li イオン電池固体電解質 La(1－x)/3LixNbO3 ぺロブスカイト型
酸化物の陽イオン変調構造”は，全固体電池用電解質とし金属組織写真賞委員会委員長
土谷浩一(物質・材料研究機構)◇作品展示（3.19～21千葉工大）．
◇
次回もたくさんのご応募をお待ちしております．
（8 号会告予定）



表

彰

化する．この変態は固相における 1 次相転移の物理を明確に

.

は じ

め

に

できる現象として，金属学者・物理学者・数学者らにより盛んに基礎研究が行われている．また，応用的な観点からもマ

これまで材料の機能発現・組織制御において根幹となる基

ルテンサイト変態は重要であり，鉄鋼材料の強化・形状記憶礎研究を，従来から用いられている温度・応力のみならず強効果・擬弾性などにおいて極めて重要な役割を果たしている．

磁場，高圧力の外場を新たに加えることで得られる実験結果

典型的なマルテンサイト変態を示す Fe 基合金のマルテンに対して多次元的現象理解および電子論的解釈を通して，こサイト変態温度と磁場の関係を図に(1)，また，FeNi 合金

れまで未解決な問題の解明ならびに新規現象の発見と解明をの変態温度と静水圧の関係を図に示した(6) ．図 1 から，行ってきた．その分野は，主に変位型相変態・磁気転移なら30 MA/m(～38 T)の磁場印加は FeNi 合金のマルテンサイ

びに第一原理計算に基づく電子論に関するものであり，以下

ト変態温度を約 80 K も上昇させることがわかる．一方，

 極限状態下(強磁場，高圧に示す 4 つの分野，すなわち，

FeNi 合金において 1.5 GPa の圧力負荷は変態温度を 100 K マルテンサイ
力)のマルテンサイト変態ならびに拡散変態

程度も下降させる． Fe 基合金において磁場印加により変態

d 電
ト変態のカイネティクスならびに巨大ひずみと臨界点

温度が上昇するのは，実験を行った温度範囲においてマルテ

子系セラミックス(マンガナイト)ならびに f 電子系金属間化

ンサイト相の磁気モーメントが母相のそれよりも大きいため

 相安定性の電子合物(DyCu, DyAg)の磁性と電気伝導特性

論的解釈に関連している．本稿では，これらの分野における筆者らの研究成果のいくつかを簡単に紹介する．

.

極限状態下(強磁場，高圧力)のマルテンサイト変態ならびに拡散変態

外場として強磁場(60 T)および超高静水圧(100 GPa)を用
いて，これら外場のマルテンサイト変態ならびに拡散変態(鉄の g a 変態等)に及ぼす影響について系統的に調べてきた．その結果，磁場ならびに静水圧は，変態開始温度に著しい影響を与えることがわかった(1)(5) ．例として，マルテン
サイト変態開始温度に及ぼす磁場ならびに静水圧の影響について紹介する．マルテンサイト変態は“原子の拡散を伴わずにその連携な運動により引き起こされる 1 次の相変態である”．したがって，変態に伴い体積ならびに潜熱が大きく変

図1

Fe 基合金におけるマルテンサイト変態開始温度と臨界磁場の関係(1)．

2018年 3 月19日，千葉工業大学新習志野キャンパスにおける本会第162回春期講演大会において講演大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻教授(〒5650871 吹田市山田丘 21)
Martensitic Transformation, Diffusional one and Firstorder Magnetic Transition under Extreme Conditions (High magnetic field, Highpressure) and Their Interpretation from Electronic State; Tomoyuki Kakeshita(Department of Materials Science and Engineering,
Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita)
Keywords: phase transformation, martensite, magnetic field, hydrostatic pressure, ferrous alloys, shape memory alloys, magnetic structure,electronic structure
2017年12月 1 日受理[doi:10.2320/materia.57.209]

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japanことから，筆者は Patel と Cohen のなした仮定は妥当性があると考えている．また，式( 1 )の右辺の第 3 項は，新たに導出したもので，強制体積磁歪に起因するエネルギーである．特にこの項は，その値が大きいインバ―効果を示す系では，変態温度に著しい影響を与え，その値は磁場による静磁エネルギーとほぼ同程度であることを明確に示した(1)．
一方，強磁場あるいは高圧力下で生成したマルテンサイト
組織は，同組成の熱誘起マルテンサイト変態のそれと同じであること(1)(2)(応力下で生成した組織は，生成温度に依存するが，その結果は磁場あるいは静水圧下の場合と異なっている．その理由は今後の課題である．）ならびにマルテンサイト
組織のフラクタル次元は，拡散変態の組織のそれ(1.6 次元)
図2

FeNi 合金における Ms 温度の静水圧依存性(6)．
は測定値，点線は計算値．

とは異なり 1.8 次元であることを明確にしている．このことから，マルテンサイト組織は，岩石を砕いた時に生ずるクラック伝搬組織と同様に応力に支配された組織であることを示している．さらに，磁場は，温度や静水圧とは異なり方向性である．一方，静水圧負荷により変態温度が減少するのは，を有しているため，形状磁気異方性あるいは結晶磁気異方性

マルテンサイト相の原子容が母相のそれよりも大きいためでを通して組織制御を可能とすることは良く知られている．事ある．これらの実験事実を考慮して，変態開始温度の磁場依実，FeNi 単結晶では，数は少ないが磁場印加方向に長く伸存性ならびに圧力依存性を決める式を， Patel と Chen(7) にびたマルテンサイトが最初に生成すること(1) ，また， CoPt

よって示された変態温度に及ぼす外場の影響，特に，応力のあるいは FePd の規則化処理を磁場下で行うと単結晶規則相影響を考慮して，導出した( Patel と Cohen は，マルテンサが得られることを示した(8)．前者の場合は，形状磁気異方性

イト変態は非平衡であり，かつ， Fe 基合金の多くは数百 Kが原因であると考えている．後者の場合は，規則相が結晶磁もの温度ヒステリシスがあるため，クラウジウスクラペイ

気異方性を有しているため，磁場印加方向に有意なバリアン

ロンの式が満たされないと考えた．そこで，マルテンサイト

トの初期生成量が他のバリアントのそれよりも多くなり，そ変態温度は，実験的に求められる変態温度における両相のギの違いが成長過程の際に働く応力のダイポールダイポール

プス自由エネルギー差に依存し，それは，外場に依存しない相互作用により，結果的に単結晶規則相化を促していると考と仮定した．この仮定により，外場下における変態温度の計

えているが，その詳細は今後の課題である．この結晶磁気異算ができることになる．その妥当性を確かめるには，多くの方性が原因となる組織制御として，NiMnIn 系あるいは筆実験が必要であると考えられる．）．この仮定を考慮して導出者らが初めて見出した Fe Pt, Fe Pd 系強磁性形状記憶合した変態温度の磁場依存性を決める式(式( 1 ))と変態温度

金(9)(10) の磁場によるマルテンサイト相のバリアント再配列の静水圧依存性を決める式(式( 2 ))を以下に示した(1)(2)．

があげられる．すなわち，マルテンサイト相は大きな結晶磁DG(Ms)－DG(M ′s)＝－DM(M ′s)･Hc

気異方性を有しており，磁場印加方向に有意なバリアントが

(1)
( )
)
1＋ v ( M ′, P′)＝
DG(M )－DG(M ′f{ 1＋v (M ′, 0) ･V ･(M ′)･ 1－( BP ′)－V (M ′)･(1－BP ′)}dP ′ ( 2 )生成し，時には，単一バリアントが得られる(バリアント間

ここで， DG ＝( G P － G m )は母相とマルテンサイト相のギ変換に伴い，数にも及ぶ伸びあるいは縮みが生じるため

ブス自由エネルギー差， DM は両相の自発磁化の差， Hc は

(伸縮は a 軸と c 軸の格子定数の違いによる．），すなわち，

臨界磁場， x Ph は母相の高磁場帯磁率， e0 はマルテンサイト

非接触で形状を変化できるので，その応用が多数考えられて変態時の体積変化， v は強制体積磁歪， vs は母相の自発体

いる．図に，筆者らが見出した Fe Pt 合金における磁場

積磁歪，V p, V m はそれぞれ母相，マルテンサイト相の体積，印加による大きなひずみの変化を示す(9)．

1&v－ xPh ･H 2c＋e0･･Hc･B p
&H
2
p

s

s

s

s

s

0

m

p

s

p

s

s

m

は双晶関係にあり，磁場によりその双晶界面の移動が起きる)．筆者らは，この現象のメカニズムは，結晶磁気異方性のエネルギーが双晶を動かすのに必要なエネルギーと同程度にあることに起因することを提唱し，磁場によるせん断ひずみを導入して定量的に解析し，その妥当性を確認した．このB p, B m はそれぞれ，母相，マルテンサイト相の体積弾性率

を表す．

.

これらの式を用いて計算した値を，図 1，図 2 の点線で示している．計算結果が，実験結果とほぼ一致していることがわかる．ここでは示さないが，この一致を，他の Fe 基合

マルテンサイト変態のカイネティクスならびに巨大ひずみと臨界点
マルテンサイト変態のカイネティクス

金，形状記憶効果を示す Cu 基， Ti 基などに生成する数多

マルテンサイト変態は多くの 1 次相変態と同様に，核生

くのマルテンサイト変態においても確かめている(1)(2)．この成・成長により進行することは良く知られているが，マルテ



学

会

賞

図3

 は初期磁場誘起Fe3Pt における磁場誘起歪(9)．
 ，
 は磁場印加除荷によるリバーシブル
歪．
な磁場誘起歪．

図4

Fe 基合金におけるマルテンサイト変態の TTT
図．外場(静水圧，磁場，一軸応力により潜伏時間ならびにノーズ温度が変化する)．

ンサイトの核がどのようなものであるかは，未だ十分に明らかになっていない．この未解決なマルテンサイト変態の核生

サイト相との自由エネルギー差である．潜伏時間は，このよ成について，その核生成と密接に関連する変態のカイネティ

うな確率を導入しているので P－1 で表されることになる．

クスと外場(磁場・静水圧)の関係を調査して，新たな知見とこのモデルの妥当性を，このモデルから予想される現象を実モデルを展開しつつある(11)(14) ．すなわち，これまで変態

験的に示すことで確認した．予想される現象は，以下の 2

過程が異なるものとして認識されている非等温マルテンサイ

 明瞭な Ms 点を有する合金，いわゆる非等温変つである．

ト変態(変態開始は瞬時に起きる．）と等温マルテンサイト変態を示す系においても，変態開始温度 Ms 以上でかつ熱力学態(変態開始に数秒あるいは数時間の有限な時間が存在す的平衡温度 T0 以下の温度において等温保持すると，マルテる．この時間は温度に依存し，最も短い時間で変態が開始す 静水圧負荷の TTT 図において，
ンサイト変態が起きる．

る温度が存在する．これをノーズ温度という．）は(図)，磁

静水圧を負荷していない場合のそれと較べると，ノーズ温度

場印加により等温変態が非等温変態に(11) ，静水圧負荷によが上昇し，潜伏時間が長時間側に移動することになる．まり非等温変が等温変態(12)に移行することを実験的に明らか

た，磁場印加の場合，ノーズ温度が減少し，潜伏時間が短時にし，非等温変態と等温変態の違いは本質的なものではな

間側に移動する(図 4)．これらの現象の存在確認ならびに式

く，本来統一的に考えることができ，等温マルテンサイト変( 3 )を用いた計算と実験値の一致は，数多くの系で得られ態が本質であると提唱している．そこで，この等温マルテン

た．一つの例を図に示した(14) ．したがって，筆者は，式サイト変態挙動をモデル解析することで核の大きさについて( 3 )の妥当性があると考えている．また，この式に含まれ議論をした．それを以下に述べる．

る mから見積もったマルテンサイトの核の大きさが，ナノモデルの構築(13) にあたり， 2 つの仮定を行っている．すサイズ(2～5 nm)であり，その値は古典論による値と 2 桁もなわち，すべてのマルテンサイト変態は熱活性化過程により違うことがわかった(11)．今後は，この大きさの違い(例えば起きることならびにポテンシャルバリア(活性化エネルギー)

界面エネルギーとは何か)が持つ物理的意味とその緩和時間

は外場に依存すると仮定し，統計熱力学を用いてマルテンサ(核からマルテンサイト相への成長時間)について調査するこ

イト変態の起きる確率式を導入し，その逆数が時間に対応すとが課題であろう．

るというモデルを構築した．以下に，そのモデルを簡単に説
明する．




巨大ひずみの出現と臨界点の存在

マルテンサイト変態は m個の原子からなるクラスター

2 節で述べたように，多くの Fe 基合金ならびに代表的な(これが核に対応すると考えている．）が，このポテンシャル

形状記憶合金である TiNi 合金や Cu 系合金では， 1 次変態

バリア( D)を乗り越えることにより進行すると考えると，そであるマルテンサイト変態に伴い体積ならびに潜熱が大きくの確率 P は次式のように表すことができる．

 節で述べたように核生変化する．また，その変態は， 3 

P＝A exp(－N mkTD)･exp{－B exp(N－kDT)}
A B

(3)

A B

成・成長により進行する．ところで，変態に伴う体積ならびに潜熱が極めて小さく，ほぼゼロとみなせる変態が， Fe 

ここで， kB はボルツマン定数， NA はアボガドロ数， A, B

Pd(15) ， Fe Pt 合金(16) において観察されている．いわゆるはパラメータである．また，D(T )＝d－Dg(T )で(仮定)，d

FCC から FCT への変態である．筆者らはこのような変態は母相とマルテンサイト相との熱力学的平衡温度 T0 におけを，弱い 1 次のマルテンサイト変態あるいは極めて 2 次にる 1 モル あ た りの ポ テ ンシ ャ ル バリ ア の大 き さ であ り ，近いマルテンサイト変態と称している．この場合，変態は 1

Dg( T )は，温度 T における 1 モルあたりの母相とマルテン

次なので核生成で起きるが，外場を与えると 1 次変態から 2

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan




図5

Fe24.9Ni3.9Mn 合金の TTT 図に及ぼす磁場効果(左)と静水圧効果(右)(14)．

次変態に移行することがあり，したがってその変態の起源を電子状態に求めることができると考えている．事実，これら＝(c11－ c12)/2 が，変態温の合金では，高温相の弾性定数 c ′度に向かい減少し，変態温度では，ほぼゼロになるというソフト化が報告されている．著者は，このソフト化は変態様式
が 1 次から 2 次となることに起因しており，それは，1 次変態のいわゆる前駆現象ではないと考えているが，その妥当性
は将来の課題であろう．このような，2 次に近い変態では，ソフト化を考慮すると，新規な現象として巨大ひずみの出現と 水 の 3 態 で 良く 知 ら れて い る 臨界 点 の存 在 が 予想 で きる．事実，それらを実験的に初めて明らかにしたので，簡単に紹介する．
2 次に近い変態を示す Fe 31.2Pd 合金や Fe3Pt (規則度は0.8)においては，図に示すように変態点における格子定数の変化が小さく変態点以下で格子定数が連続的に変化す
る(17) ．このような Fe 31.Pd 合金や Fe3Pt において，変態点付近の温度で c ′の影響が最も顕著に表れる[100]方向に応力を加え，応力ひずみ曲線を測定した．例として， Fe Pd
合金の場合を図に示す(すなわち， c ′が小さいので，わずかな応力で大きなひずみを得ることができると考えた．）(18)．この図から，応力が低い場合には，プラトーが観察され，変態が 1 次で起きている様子がわかる．しかしながら，さらに応力を負荷すると，ヒステリシスの小さな弾性

図6

Fe 31.2Pd ( at  ） 合 金 な ら び に 規 則 度 0.78 のFe3Pt における格子定数の温度依存性(17).

的な変形を示し，その値は，予想した通り大きな値で 6にも達する．これは，変態が 1 次から 2 次へと変わり，応力下での構造変化が連続的となっていると考えられる．その妥存在が予測される(変態応力は低く，降伏応力は数百 MPa

当性を中性子線回折実験で，構造，回折反射の位置，強度に程度となり大きい．）．そこで， Fe Pd 合金における一定応より確かめている(19)．また，このソフト化の原因，すなわ

力下での温度ひずみ曲線を実験で求めた．得られた結果をち， 2 次転移の起源を第一原理計算により求めた(20) ．その図に示した(21)．この図からわかるように，確かに臨界点

結果，この起源は，バンドヤーン・テラー効果に起因していが存在し，その温度と応力はそれぞれ 280 K, 40 MPa とな

ることがわかり，この効果のために逆空間の原点(G点)におった．また，この連続的変態を考慮すると，応力による熱量

ける格子軟化が生じ，弾性定数 c′
がマルテンサイト変態温度

効果が数百 K もの広範囲の温度領域で存在することが期待に向かってゼロに近づくことになると推論した．しかしながされ，事実それを初めて明らかにし，かつその大きさを定量

らその定量性には問題があり，今後の課題となる．さらに，評価した．

これらの系においては，変態開始応力がソフト化のために極めて低いことならびにすべり変形にのみに関与する弾性定数( c44 )が十分大きな値となるため，これらの系では臨界点の



学

会

賞

図9

図7

Fe31.2Pd 合金における応力歪曲線．は母相の弾性域，は応力誘起マルテンサイト変態によるステージ，はマルテンサイト相における弾性変形(18).

層 状 ペ ロ ブ ス カ イ ト 型 マ ン ガ ン 酸 化 物 La2－2x
Sr1＋2xMn2O7(0.30x0.35)単結晶の相図．

確にした(22),(23) ．この MnO6 八面体歪と磁気的性質，特に磁気構造との相関についてさらに知見を得るために，層状ペロブスカイト型マンガン酸化物 La2－2xSr1＋2xMn2O7 (0.30  x
 0.35)単結晶の磁気構造と MnO6 八面体内の Mn イオンのeg 電子の軌道占有状態(これが八面体のひずみを生ずる）との相関を中性子回折，粉末放射光回折，磁化測定等により調査した(24) ．その結果，従来に報告されている 2 つの強磁性(FM)構造ならびに反強磁性(AFM)構造以外に，Mn イオンの磁気モーメントが傾いたキャント反強磁性( CAFM )構造が存在することを初めて見出し，x が0.3付近の磁気相図(図)を決定した(特に，磁気構造が，温度ならびに組成に対して連続的に変化することを示した）．この磁気構造の変化は，
MnO6 が正八面体に近づくにつれて eg 電子が 3z 2－r 2 軌道から x 2 － y 2 軌道へ移り(電子雲分布が球状になる）， 1 イオン
異方性による c 軸方向への強い 1 軸結晶磁気異方性がほぼ消失すること，ならびにその消失により磁気双極子相互作用が
図8Fe31.2Pd 合金における応力温度相図．母相とマルテンサイトの境界が臨界点で消滅する(21).

相対的に強くなり， Mn イオンの磁気モーメントが ab 面内
へ向くことにより説明されることを示した．さらに x＝0.315 の静水圧下の単結晶中性子回折実験から， MnO2 磁性金属層の層間距離のわずかな変化により各層の磁気モーメン
トが平行から反平行に変化することを見出した(25)．以上よ. d 電子系セラミックス(マンガナイト)ならびに f 電子
系金属間化合物(DyCu, DyAg)の磁性と電気伝導特性

り，本系での複雑な磁気構造は八面体ひずみに関係する 1
イオン異方性と MnO2 磁性金属層の層間相互作用により，半定量的ではあるが説明できると結論した．その詳細は，今次世代の抵抗変化メモリ等の機能性材料として有望視されているペロブスカイト型マンガン酸化物の磁気的・電気的性

後の課題である．
また，磁気冷凍材料として有望視されている B2 構造の質は，主に二重交換相互作用と超交換相互作用の競合関係に

Dy 系金属間化合物，特に DyCu, DyAg の磁気構造は，複雑より支配されることは良く知られている．これまでは，これな〈 111〉伝搬ベクトルの tripleq 構造を有している．この磁らの競合関係に基づく電気的・磁気的性質が交差因子のみに気構造は単に交換相互作用では説明ができないことから，他依存するとされてきた．しかしながら，本研究において，数の相互作用の存在が示唆されている．本研究では，この相互多くの系の詳細な磁化と電気抵抗測定を行ない解析した結作用が四極子相互作用であることを，強磁場下で観察される

果，電気的・磁気性質は，交差因子のみならず Mn O Mn

多段階メタ磁性転移の方位依存(図)とその転移磁場を調査

結合角の分散にも強く依存することを明らかにし，MnO6 八

ならびに中性子線回折によりいくつかのメタ磁性構造の同定

面体歪が，それらの性質に極めて重要な役割を担うことを明を行い，明確にしている．このことについて以下に簡単に述

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japanべる．まず，四極子相互作用を含む次式のハミルトニアンをが，おおむね実験を再現しているといえる．この結果から，考えた(26)(28)．

四極子交換相互作用の妥当性が得られたと考えている．また，
DyCu の交換相互作用係数は 79 K であり四極子相互作用係

H＝∑－2J(ri, j)(Sx(ri)Sx(rj)＋Sy(ri)Sy(rj)＋Sz(ri)Sz(rj))

数は 45 K と解析され，それらの大きさが同程度であること

i, j＋∑－G(ri, j)(Oyz(ri)Oyz(rj)＋Ozx(ri)Ozx(rj)＋Oxy(ri)Oxy(rj))
i, j＋∑gJ mB m0(Sx(ri)Hx＋Sy(ri)Hy＋Sz(ri)Hz)(4)から，この系では四極子相互作用が大きな役割を担うと結論づけている．その詳細は原著論文を参考していただきたい(26)．

i.

ここで J および G は交換相互作用係数および四極子相互相安定性の電子論的解釈

作用係数であり，Sx, Sy, Sz および Oyz, Ozx, Oxy はスピンベクトルおよび四極子テンソルの各成分， gJ, mB および m0 はランデの g 因子，ボーア磁子および真空透磁率である．

筆者は，2 次転移であれば，基本的には電子論的な解釈で

その起源を明確にできると考えている．したがって， 3 

この式にある交換相互作用係数と四極子相互作用係数に対節で述べたマルテンサイト変態，具体的には， Fe Pd およ

して第 2 近接まで考慮した分子磁場近似を行ない，それら

び Fe3Pt 系で観察される，いわゆる，FCCFCT 変態に関しの係数(2 つの未知数となる)を，磁場下での中性線回折で決ては，応力下で 2 次変態になることから電子論的起源があめたいくつかのメタ磁性構造の 2 つの転移磁場を用いて，るとして述べてきた．すなわち， FCC FCT 変態は， FCC

決定した．次に，主要 3 軸方向のすべてのメタ磁性相を適の G 点に異常有しており(c ′のソフト化)，その起源はバンド

切な仮定を置き構築し，式( 4 )を用いメタ磁性の磁化曲線

ヤーン・テラー効果であることを明らかにしている(20)．しを計算した．得られた DyCu の磁化曲線を図 10 の点線で示かしながら， FCT の全エネルギーは FCC のそれと比べるした．この図から，いずれの方向においても，少しは異なると，わずかではあるが常に大きい(29) ．この結果は，実験事
実と矛盾するが，それは計算上の問題ではなく，むしろFCT の構造に問題があると考えている．すなわち，FCT という格子系がないことから，この構造の原子位置および格子系の決定が必要であると考えており，その解明は将来の問題としている．
また，TiNi 合金あるいは TiNiFe 合金の高温相である母相に生成するナノドメイン構造はこれまで多くの研究者が報告している．この起源に関して筆者らは，フェルミ面のネ
スティングを指摘しており，その q は，ほぼ 1/ 3〈110〉であることを提唱している(30) ．すなわち， Ti Ni 合金の電子構造を第一原理に基づき計算し，これをもとに一般化感受率を計算すると，感受率がピークとなる波数が存在しそれが上で述べた q であることを明らかにした．また，この波数 q は，
電子顕微鏡による回折図形から得られる衛星反射のベクトルと一致していることを明確にしている(図)(31)．さらに，
この一致は，組成を変えた TiNiFe 合金においても同様に得られている．以上のことから，TiNi 系のナノドメイン構
造の起源はネスティングであり，q がネスティングベクトル
であると結論づけている．さらに， Ti50Ni46Fe6 合金において q が温度依存し，約 180 K で 1/3〈 110〉に凍結することを見出し，この相転移が整合不整合転移である可能性を示唆している．また，この温度付近で，フォノンがぼやけ，そのエネルギーが，ほぼゼロの可能性を中性子線非弾性散乱の実験で得ている(32)．以上に述べたナノドメイン構造の生成起源に関しては，他にもいろいろな解釈があり(33) ，その解決は将来の課題と考えている．

.

結

び

本研究成果が，若い研究者の方々の参考になるとすれば大
図10



DyCu の[100], [110], [111]方向の磁化曲線(26)．

変光栄に思います．また，本稿で述べた将来への課題が解決

学

会

賞

図 11

Ti ( 50 x ) Ni xFe 合金における一般化感受率のピーク位置(フェルミ面のネスティングベクトルの大きさに対応)と電子回折図形における散漫散乱位置との関係(31).

することも期待したいと思っております．
本稿を結ぶにあたり，恩師である故宮原将平先生，故藤田英一先生，大嶋隆一郎先生，清水謙一先生，唯木次男先生，
故 Prof. C. M. Wayman，伊達宗行先生，故金森順次郎先生，遠藤将一先生ならびに佐分利敏雄先生に心より厚く御礼
申し上げます．また，研究室の福田隆先生，佐藤和則先生，寺井智行先生，百瀬英毅先生ならびに新日鐵住金共同研
究講座の糟谷正先生，杉山昌章先生および掛下研の卒業

生・学生諸君，さらには，歴代の秘書の方々に心より厚く御礼申し上げます．最後になりましたが，これまでいろいろな議論とお世話をいただきました材料系教室ならびに学会関係の先生および企業の方々に，この場をお借りしまして心より厚く御礼申し上げます．また，本稿を書く機会を与えて下さいました日本金属学会の関係者の方々に心より厚く御礼申し
上げます．

文

献

( 1 ) T. Kakeshita, T. Saburi, K. Kindo and S. Endo: Phase Transitions, 70(1999), 65113.
( 2 ) T. Kakeshita and K. Shimizu: Mater. Trans., JIM, 38(1997),
668681.
( 3 ) T. Fukuda, M. Yuge, Jh. Lee, T. Terai and T. Kakeshita: ISIJ
Int., 46(2006), 12671270.
( 4 ) S. Farjami, M. Yuge, T. Fukuda, T. Terai and T. Kakeshtia:
Mater. Trans., 48(2007), 28212825.
( 5 ) K. Shimizu and T. Kakeshita: ISIJ Int., 29(1989), 97
116.
( 6 ) T. Kakeshita, T. Yamamoto, K. Shimizu, S. Nakamichi, S.
Endo and F. Ono: Mater. Trans., JIM, 36(1995), 483489.
( 7 ) J. R. Patel and M. Cohen: Acta Metall., 1(1953), 531
538.
( 8 ) S. Farjami, T. Fukuda and T. Kakeshita: ISIJ Int., 49(2009),
16101614.
( 9 ) T. Kakeshita, T. Takeuchi, T, Fukuda, M. Tsujiguchi, T.
Saburi, R. Oshima and S. Muto: Appl. Phys. Lett., 77(2000),
15021504.

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan(10) T. Sakamoto, T. Fukuda, T. Kakeshita, T. Takeuchi and K.
Kishio: J. Appl. Phys., 93(2003), 86478649.
(11) T. Kakeshita, K. Kuroiwa, K. Shimizu, T. Ikeda, A. Yamagishi
and M. Date: Mater. Trans., JIM, 34(1993), 415422.
(12) T. Kakeshita, T. Saburi, K. Kindo and S. Endo: Jpn. J. Appl.
Phys., 36(1997), 70837094.
(13) T. Kakeshita, K. Kuroiwa, K. Shimizu, T. Ikeda, A. Yamagishi
and M. Date: Mater. Trans., JIM, 34(1993), 423428.
(14) T. Kakeshita, T. Yamamoto, K. Shimizu, K. Sugiyama and S.
Endo: Mater. Trans., JIM, 36(1995), 10181022.
(15) M. Sugiyama, R. Oshima and F. E. Fujita: Trans. Jpn. Inst.
Metals, 10(1986), 719730.
(16) S. Muto, R. Oshima and F. E. Fujita: Metall. Trans. A, 19(1988), 29312936.
(17) T. Fukuda, T. Sakamto, T. Kakeshita, T. Takeuchi and K.
Kishio: Mater. Trans., 45(2004), 188192.
(18) F. Xiao, T. Fukuda and T. Kakeshita: Acta Mater., 61(2013),
40444052.
(19) T. Yamaguchi, T. Fukuda, T. Kakeshita, S. Harjo and T.
Nakamoto: Appl. Phys. Lett., 104(2014), 231908.
(20) T. Yamamoto, M. Yamamoto, T. Fukuda, T. Kakeshita and H.
Akai: Mater. Trans., 51(2010), 896898.
(21) F. Xiao, T. Fukuda and T. Kakeshita: Philos. Mag., 95(2015),
13901398.
(22) T. Terai, T. Kakeshita, T. Fukuda, T. Saburi, N. Takamoto,
K. Kindo and M. Honda: Phys. Rev. B, 58(1998), 14908
14912.
(23) T. Terai, T. Kakeshita, T. Fukuda, K. Kindo, M. Honda andK. Kishio: Philos. Mag. B, 82(2002), 10991111.
(24) H. Sonomura, T. Terai, T. Kakeshita, T. Osakabe, K. Kakurai,
Y. Kuroiwa, C. Moriyoshi, T. Okubo, K. Kato, J. Kim and M.
Takata: Sol. Sta. Phenom., 172174(2011), 13011306.
(25) H. Sonomura, T. Terai, T. Kakeshita, T. Osakabe and K.
Kakurai: Phys. Rev. B, 87(2013), Article number 184419.
(26) T. Kakeshita, T. Terai, H. Sonomura, M. Yasui, T. Kida and
M. Hagiwara: Physica B: Cond. Mat., 420(2013), 3235.
(27) M. Yasui, T. Terai, T. Kakeshita and M. Hagiwara: J. Phys.
Conf. Ser., 165(2009), 012059.
(28) S. Yoshii, H. Nakanishi, T. Kakeshita and K. Kindo: Mater.
Trans., 44(2003), 25822588.
(29) S. Yamamoto, T. Yokomine, K. Sato, M. Ogura, T. Fukuda, T.
Terai, T. Kakeshita and H. Akai: Proc. Inter. Conf. on Solid
Solid Phase Transformation in Inorganic Materials (2015),
949950.
(30) T. Yamamoto, T. Fukuda and T. Kakeshita: Mater. Trans., 47(2006), 594598.
(31) T. Yamamoto, M
S. Choi, S. Majima, T. Fukuda, T. Kakeshita, E. Taguchi and H. Mori: Philos. Mag., 88(2008), 1027
1035.
(32) T. Fukuda, M
S. Choi, T. Kakeshita and T. Ohba: Mater. Sci.
Eng. A, 481482(2008), 235238.
(33) S. Sarkar, X. Ren and K. Otsuka: Phys. Rev. Lett., 95(2005),
205702.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

掛下知行

1978 年に，北海道大学大学院理学研究科 物理学専攻を修了後， 2000 年に大阪大学教授に就任し， 2011年 に工学研究 科長お よび工学 部長に 就任した 後，2015 年 8 月に離任し，現在に至っている． 2013 年に金属学会会長を，また， 2014 年に 8 大学工学系連合会の会長を務めた．理学博士(1987年)
専門分野材料科学◎温度・応力のみならず強磁場，高圧力の外場を新たに加えることで得られる実験結果に対して多次元的現象理解および電子論的解釈を通して，材料科学の未解決な問題(マルテンサイト変態・ 1 次の磁気転移等)の解明を行っている．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★




.

は じ

め

に

究を進め(2)(3)，さらには複雑な酸化物融体の物性予測にニュー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク を す で に 10 年 も 前 か ら 活 用 し て い

材料の創成においては，その物性を利用した工業化への展る(4)．これらの研究活動はどの学問分野かと問われると，

開が最終ゴールであり，材料そのものの特性に着眼すること

やはり「冶金学」と答えるのが相応しいと思っている．特には勿論大変重要な視点であるが，その材料の特性を十二分に著者らは，材料の表面，界面を有効利用した新たな材料創成発揮できるように当該の材料を「如何にして作るか」も極を試みており，その分野を ``Capillary Metallurgy'' と呼んめて重要である．特に，様々な欠陥が材料の特性を左右するで，現代の冶金学を構築したいと考えている．本稿では，次ことは古くから知られており，欠陥を如何に減らして材料をの 項 目 に 沿 っ て ， 著 者 ら が 行 っ て い る ``Capillary Metal-

製造するかが常に問われている．一方，それらの欠陥を上

lurgy'' の研究活動の概要を紹介したいと思う．

手に利用して，材料の特性を制御している場合も多々ある．
空孔や転位などをはじめとし，結晶粒界や異なった物質の界

1.

溶融合金の表面張力とナノ粒子系合金の平衡状態図の推算面，さらには表面も一種の欠陥であるが，それを有効に利用

2.

水熱反応を利用した膨張ガラスの創成

した材料開発も数多く行われている．

3.

表面微細ポーラス層や表面微細クレバス構造と特異拡張
濡れ

著者らは，金属材料や酸化物などの材料を主として対象とし，特に液体が関与する表面・界面現象を利用して，その材

4.

溶鋼溶融スラグ間の化学反応による界面張力の動的変化

料の有用性を引き出し，また対象となる材料を「如何にして5.

ニューラルネットワークによる融体物性の推算

.

溶融合金の表面張力とナノ粒子系合金の平衡状態
図の推算作るか」に焦点を当てた研究活動を行っている．それら
は，学問分野として「物理」かと問われるとそうでもなく，また「化学」かと聞かれるとそうでもなく，古典的な表現ではあるが，「冶金学」と答えるのが相応しいと考えている．
「冶金学」などという漢字は，もはや当用漢字にも登録され表面では，式( 1 )に示すように，バルクに比べて「表面ておらず，サイエンスの分野では耳にすることも珍しい．材

自由エネルギー×表面積」だけ化学ポテンシャルが高くなる

料学の分野においてすら日本国内ではめったに聞くことがなという考え方を用いて，純粋金属液体の表面張力と結合エネ

い．しかしながら，著者らは，現時点で，溶鋼―溶融スラグ

ルギーの関係や，2 成分系合金液体の表面張力の推算を行うの界面物性の調査のために，学習院大学の渡邊教授とともにことができる(5)(8)．

JAXA のご支援のもと，国際宇宙ステーションで実験を進めており(1)，また，3D プリンターに関連する素材の物性研＝mBulk＋ s･ A imSurfaceii(1)

ここで， mSurfaceと mBulkiii は成分 i の表面およびバルクにおけ2018年 3 月19日，千葉工業大学新習志野キャンパスにおける本会第162回春期講演大会において講演大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻教授(〒5650871 吹田市山田丘 21)
Deepening of Physical Chemistry of High Temperature Melts ― Aiming to Establishment of Capillary Metallurgy ―; Toshihiro Tanaka(Division of Materials and Manufacturing Science, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita)
Keywords: nanoparticles, surface Gibbs energy, hydrothermal reaction, surfacemicrocrevicestructure, neuralnetwork computation,interfacial tension
2017年12月11日受理[doi:10.2320/materia.57.216]



本多記念講演る化学ポテンシャル，s は表面自由エネルギー，Ai は成分 i

算結果が一致することに対して当然とされる場合もあるが，の部分モル表面積である．

熱力学データの作成時に考慮されていない溶融合金の表面張また，式( 1 )の関係を A B2 成分系に対して適用し，式力の推算に利用できるとなるとその価値は俄然高くなる．さ( 2 )で示す化学ポテンシャルの定義をバルクと表面に対しらに，上記の手法を合金の固溶体相の表面自由エネルギーのて利用すると次の式( 3 )，( 4 )が得られる．

推算にも適用できる．これができると，液相および固相におor Surface, Bulk or Surface
or Surface＝ m°＋RT ln aBulk
mBulk
i
i
i

(2)

1
RT x Surface
A
Surface
Bulk
(GEx,
－GEx,
)＋
s＝s Pureln Bulk
A ＋
A
A
AA
xB
AA

(3)

1
RT x Surface
B
Surface
Bulk
(GEx,
－GEx,
)＋
s＝s Pureln Bulk
B ＋
B
B
AB
xB
AB

(4)

ける表面を含む系の自由エネルギーが任意の組成および温度に対して計算できるので，表面の性質が顕著に現れる微小粒子系の平衡状態図の推算に利用できる．図 2，3 はその一例である(12)(13) ．図は Cu Pb 系の例(12)であり，図は正則
溶体近似を利用した計算例(13)である．これらの図に示すよ

ここで， s Pure
は成分 i の純粋状態の表面自由エネルギー，i

うに，微粒子の径が小さくなどと融点や液相線温度が低下

Surface
Bulkと GEx,
は成分 i の部分モル過剰自由エネルギ
GEx,
i
i

し，さらに固溶域が広がる傾向のあることがわかる．ここまーで下記の式( 5 )のように活量係数と関係している．x Surfaceiでは平衡状態図の単なる計算に過ぎないが，実験値との対応と x Bulk
は成分 i の表面およびバルクにおけるモル分率， Riはガス定数，T は温度を示している．
Surface
Bulk＝RT ln g Surface＝RT ln g Bulk
GEx,
, GEx,
i
i
i
i

(5)

2 成分系合金液体の表面張力の推算に関しては，バルク液体の過剰自由エネルギーや活量係数に関する熱力学データを利用し，表面での配位数のバルクからの変化を考慮して，表面に存在する原子の化学ポテンシャルを求め，それより，式( 3 ), ( 4 )を利用して 2 成分系溶融合金の表面張力の組成依存性を計算することができる．上記式( 3 ), ( 4 )は Butler の式(9)と呼ばれている．式( 3 ), ( 4 )にバルクの組成，温度，
純粋成分の表面張力とモル体積を代入すると，合金の表面張
力と表面濃度の 2 つを未知数とする連立方程式になり，こ図1

れらの 2 つの量を計算できる．多成分系に拡張することも可能である．現在では，上記の式( 3 ) , ( 4 )を導かなくて溶融 Fe Si および Cu Bi 合金の表面張力ならびに表面濃度の組成依存性の実験結果と計算結果の比較．

も，式( 1 ), ( 2 )を考慮して，表面を含む系全体の自由エネ
ルギーを最小化する扱いから，合金の表面張力や表面濃度を計算できる手法も提案されている(10)．
例えば図に示すように Fe Si 系や Cu Pb 系の表面張力の計算値は実験値をよく再現している(6) ．また例えば図 1(CuPb 系)中の右肩の小さな四角はバルクと表面の Pb 濃度の関係を示しており，この計算では，仮想的に 1 原子厚みと仮定した表面の Pb 濃度を計算できるが，バルクにおいて
Pb の低濃度領域においても，表面に Pb が極度に偏析し，

図 1 に示すように Cu に Pb を20程度添加すると，表面をPb が覆い尽くすため，ほぼ純粋な Pb の表面張力に近い値を示すという溶融合金の表面張力の濃度依存性を説明できる．勿論，表面は必ずしも 1 原子層厚みではないが，小野

図2

CuPb 合金平衡状態図の粒子径による変化．

による多層構造の表面を考えたモデルで計算しても同様な結果が得られる(11)．
上記の計算において溶融合金の表面張力の計算に利用するのは，純粋成分の表面張力とモル体積や，熱力学データベー
スに収められている過剰自由エネルギーのデータである．特に過剰自由エネルギーのデータは，平衡状態図や各種化学反応を計算するために主として収められている熱力学データをそのまま利用できる．これらの熱力学データは熱力学量や平衡状態図の実験データを基に作成されたデータであるため，熱力学諸量や平衡状態図の計算に用いられても，実験値と計

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

図3

正則溶体近似による平衡状態図の粒子径による
変化．




図4

図5

溶融塩における表面張力と陽イオン/陰イオン半径比の関係．

図6

共通イオン系混合溶融塩の表面張力の実験値と計算結果の比較．

BiSn 系平衡状態図の粒子径依存性と微粒子系における相変化の観察結果．

を図るために， Lee ら(14) は電子顕微鏡内で， Bi Sn 系合金の融解挙動を観察し，上記のようにして得られたナノ粒子系
合金の平衡状態図の計算結果との比較を行っている(図)．
この実験では，電子顕微鏡内において， Bi をまず蒸発させて，電子顕微鏡内に設置した黒鉛基板上に Bi のナノ粒子を固体として晶出させる．次に Sn を蒸発させて，Bi のナノ粒
子に Sn を溶解させて合金化を図っている．純粋 Bi は図 4から固体であることがわかるが， Sn が溶解するにつれて液相が現れ，バルクサイズでは融解しないはずの温度で液体合金が得られることを示しており，計算で得られたナノ粒子系の平衡状態図と対応していることがわかる．
以上のように，熱力学データベースを利用して，合金相の表面自由エネルギーやナノ粒子系の平衡状態図の計算ができることがわかった．そこで，同じ手法を用いて混合溶融塩の表面張力の推算を試みた．しかしながら，アルカリハロゲン
系という最も単純な溶融塩に対しても，上記の手法はそのま

特に陽イオン共通系では，表面張力は濃度に対して比較的直までは適用できないことがわかった．化合物系では，陽イオ

線的に変化し，一方，陰イオン共通系では濃度に対して，下ンと陰イオンのイオン半径を結晶構造の説明に利用されるこに凸の濃度変化をする傾向を計算値は再現している．

とが多い．特に，鈴木は，図に示すように，純粋溶融塩の上記の手法を利用すれば，一見，溶融塩の表面張力は推算

表面張力が陽イオンと陰イオンの半径比で系統的に対応するが可能なように見えるが，同じアルカリハライド系においことを示している(15)．そこで，陽イオンと陰イオンの半径て，陽イオンと陰イオンがそれぞれ異なる，例えば NaCl 

比をモル濃度に掛けて，上述の Butler の式を式( 6 )のよう

KF 系のような Reciprocal 系に対しては，上述の計算方法をに書き換えると，図に示すように一連のアルカリハライド

そのまま適用しても実験値を全く再現できない．まだまだ基系の 2 成分系混合溶融塩の表面張力の実験値を再現できる

本的な対象に対しても課題が残されていることがわかる．第ことがわかった．ただし，式( 6 )は陰イオン共通系の場合

一原理計算や分子動力学法などの計算方法を用いて表面張力の式を例示している(16)(19)．

の計算を行う研究も多々行われているが，熱力学的な性質とRT
M Surface
RT M Surface
AX
BX
Pure
s＝s Purelnln
AX ＋
Bulk , s＝s BX ＋
AAX
ABX
M AX
M Bulk
BX

(6)

rA P
rB P
･xAX
･x BX
rX
rX
ここで，M PAX＝，M PBX＝
rA P
rB
rA P
rB
･x AX＋ ･x PBX･x AX＋ ･x PBX
rX
rX
rX
rX

の対比を考える上では，上記のようなマクロな熱力学計算も価値があると考えている．

.

水熱反応を利用した膨張ガラスの創成

スラグやガラスなどの酸化物は安定で，かつ，多成分系でP は Surface or Bulk を表しており， rion ( ion ＝ A or B )は陽あるため，金属に比べてエネルギーが低く，かつ混合のエン

イオンの半径を表している．rX は陰イオンの半径である．

トロピーが高いため，次の式( 7 )で示す材料の価値の指標



本多記念講演となるエクセルギーは低い．
Exergy＝DH－T0･DS(7)

ここで， DH, DS, T0 はそれぞれ系のエンタルピー，エント
ロピー，室温である．
言い換えると，ガラスのリサイクルを試みて，その付加価値を高めるには，何とかしてエクセルギーを高める工夫が必要となる．ひとつの試みとして，もし表面を活用して，ガラスをポーラス化できれば，均一構造でなくなるのでエントロ
ピーが下がり，また表面積が増えるので，系全体の表面エネ
ルギーが高くなり，結果的にエクセルギーを高めることが期待できる．しかしながら，ガラスを高温度で加工するとエネ
ルギーを消費することになり，リサイクル工程でエネルギー
図7を有効に活用できないため，有効な手法ではない．そこで，

H2O 系平衡状態図．

著者らは，水熱反応を利用することにした．水熱反応では，
図に示す H2O の平衡状態図に基づいて，高温・高圧の水を利用する．この高温・高圧の水はガラスやセラミックスを
250°
C程度の温度で溶解できる．オートクレーブに試料と水を入れ 250 °C に加熱するだけでその状態を作ることができる．さらに250°
Cという温度は，カルノーの理論によると室温に対して付加価値の低い廃熱である．さらに，このようにして溶解したガラスには 10程度の H2O が溶解することがわかった．さらに高圧で溶解した H2O を含むガラスを常圧で再加熱すると H2O が気体となり，ガラスの軟化点を越える温度で H2O 蒸気はガラスの外に排出され，その際，気泡ができ， H2O の放出とともにガラスの軟化点が上がって硬くなり，図に示すようにポーラスガラスができることを見出した(20) ．またこのポーラスガラスは，膨張する際に，その容器の形状に沿って膨らむことがわかり，パイプの中で膨

図8

水熱反応によって得られた H2O 含有ガラスの常圧下での加熱による膨張の様子．

図9

表面酸化の有無による鉄製棒と液体銅の濡れ性の実験結果．(オンラインカラー)

張させて，その中に汚水を流すと水の浄化に応用できる可能性もわかった．
以上の一連のプロセスは，廃棄ガラスを用いて，廃熱を利用し，水を利用するだけのプロセスである．また用いている
原理はすべて冶金学の基礎だけである．

.

表面微細孔組織や表面微細クレバス構造と特異拡
張濡れ

鋼に Cu 成分が混入すると，圧延の際に赤熱脆性が生じる
ことが古くから指摘され，そのため，鉄芯の周りに銅線が巻いてあるモーターのような材料をそのままリサイクルすることができないため，鉄と銅を分離する必要がある．機械的に分離することが難しいので，例えば，鉄は酸化するが銅は酸化しない雰囲気に保持し，銅の融点以上に保持すると，酸化した材料には液体金属は濡れにくいので，液体銅と表面を酸化させた鉄を分離できると考えられる(21) ．そこで，著者らは，表面を酸化させた鉄と液体銅の濡れ性を実際に測定するところから実験を始めた．図に示すように，表面を酸化さ

マン炉であった．実験を行ったところ，表面を酸化させないせた鉄棒と表面酸化させない鉄棒を用意し，黒鉛板の上で融鉄棒の先端部には液体銅がきれいに濡れて付着したが，表面解させた銅液滴に上部から鉄棒を近づけて，濡れ性を確認す

を酸化させた棒のほうは，棒の先端部だけでなく，先端に濡る実験を行った．ただし，用いた炉が黒鉛をヒーターとタンれた液体銅が，鉄棒の上部まで重力に逆らって這い上がる現

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan




図 10

鉄基板の酸化・還元処理によって得られた表面
微細孔組織．

図 11

表面微細孔組織を有する Cu 細線と Cu 基板の特異拡張濡れによる接合実験．(オンラインカラー)

図 12生じ，そこにも液体 Bi が浸透していることがわかる．言いレーザー照射によって得られた表面微細クレバ
ス構造と液体 Bi による特異拡張濡れ．(オンライ

換えると，余分な部分まで接合剤が浸透している．そのたンカラー)

象を見つけた．これは実は，一旦表面を酸化させた鉄表面の酸化物層がタンマン炉内の CO ガスで還元されて，表面に図に示すような微細ポーラス層ができ，その中を毛細管現象
によって液体銅が浸透し，濡れ広がったためであった(22) ．
著者らはこの現象を「特異拡張濡れ」と呼び，この現象を利用した研究を種々行ってきた．銅線や銅基板表面にも微細ポーラス層を作ることができたので，はんだ付けで通常生じる肉盛(フィレットと呼ばれている)を生じない接合に利用できる可能性を見出した．図は，そのようにして実施した接合実験の結果であり，基板と銅細線の断面を示したものである．白い部分は接合剤として利用した液体 Bi が浸透した跡である．ここで Bi を用いたのは，Cu と反応せず，浸透だけが生じる様子を確認するためである．図 11 に示すように，
銅細線の周りにフィレットを形成することなく，細線と基板を接合することができた(23) ．しかしながら，この方法では，接合部以外の基板表面や細線表面にも微細ポーラス層がめ，接合に必要な部分だけ，液体接合剤が浸透によって「特異拡張濡れ」を起こし，接合に利用できる手法の開発を検討した．そこで新たに見出したのは，必要な箇所にだけレーザ
ー照射を行う方法である．図の上の図はこのようにして作製した表面の微細構造の表面と断面を示したものである．ポーラス構造ではないが微細な襞が形成されており，著者らはこの構造を「表面微細クレバス構造」と名づけた．図 12 の下の図は Cu 基板の一部分に表面微細クレバス構造を作製した後，その一角に Bi の粒子を置き，昇温した結果を示している．同図に示すように，表面微細クレバス構造の部分にだ
け ， 液 体 Bi は 特 異 拡 張 濡 れ を 生 じ る こ と が わ か った(24)(26) ．さらにこの方法を 2 枚の板の接合部に適用し，その界面に液体 Bi の特異拡張濡れを生じさせて，図に示すように，2 枚の板を接合できることを確認した．また，レーザーによる照射部として細い道筋を作ることも可能で，接合部まで離れたところから特異拡張濡れによって接合剤の液

図13

表面微細クレバス構造を有する 2 枚の Cu 板の特異拡張濡れによる接合実験．(オンラインカラー)

体合金を自発的に輸送することも可能であり，そのようにして接合した部材の写真を図に示す．この表面微細クレバス



本多記念講演図14

図 15

Riboud らによる溶融スラグ中の液体鉄合金の形
状観察の夜界面張力と液体鉄合金中の Al 濃度変化の実験結果．

図 16

溶鋼表面上にて気化した溶融スラグ液滴の接触角からの界面張力の測定手法．

表面微細クレバス構造を有する 2 枚の Cu 部品の
液体 Bi の自発的特異拡張濡れによる接合実験．
(オンラインカラー)

構造による特異拡張濡れは，垂直な基板でも生じることを確認している．上記の基礎実験は液体 Bi を用いて行ったが，その後， Sn を主たる成分とするはんだ合金でも同様の現象が生じることを確認している．

.

溶鋼―溶融スラグ間の化学反応による界面張力の動的変化

前節までで，界面の有用性を述べたが，溶鋼―溶融スラグが関係する現象においては，古くから両者の界面張力の測定が行われている．特に溶鋼―溶融スラグ間の界面張力は，例
えば，両者を激しく混合して精錬反応を加速したい際には，界面張力は小さいほうが望ましいと考えられるが，一方，精錬を終えた後では，溶鋼上にある酸化物系融体との間の界面

CaO, SiO2, Al2O3 が mass  比 で 40  30  10 の 場 合 の 溶 融張力は高く維持し，両者が混合にしにくい状態に保持できるFe0.042 Al 合金との界面張力の測定結果である．化学反ことが望ましいと考えられる．しかしながら，溶鋼―溶融ス

応が生じている際に界面張力が低下する原因はよくわかって

ラグ間に化学反応が生じる際に，一時的に界面張力が低下すいなかったが，図に示すように，著者らは次のような機構ることが古くから報告されている．例えば， Riboud ら(27)を提案している．

は，図に示すように溶融 SiO2 CaO Al2O3 系スラグ中に

 溶融スラグ滴が溶鉄表面に接触した直後は，高い界面張力◯

Fe Al 合金の液滴を落下させた際，次の式( 8 )に示す反応によって，時間経過とともに，溶鉄液滴の形状を X 線で測定してその形状から界面張力を求めている．
3
3
Siin Steel＋Al2O3(in Slag)
SiO2(in Slag)＋2Alin Steel →22を示している．
 その後，スラグ中の易還元成分，例えば SiO2 が溶鉄中に◯徐々に分解・溶解し，さらに溶鉄中の強酸化成分，例え(8)ば Al によって SiO2 が徐々に還元されて，溶融スラグ側から溶鉄中に酸素と Si が移行する．その際 Si は界面を通その際，同時に溶鉄中の Al 濃度を調べ，Al 濃度が低下する

り抜けて溶鉄中に拡散していくが，酸素は，一旦溶鉄―

化学反応が生じている最中に界面張力が低下することを報告

溶融スラグ界面に吸着して留まる．その結果，界面におしている．この場合，鋼中の Al 濃度は4.5もあり，実用鋼

ける酸素濃度が上昇し，徐々に界面張力が低下する．

としてはあまり例がないので，低 Al 濃度でもこの現象が生 溶鉄中の Al と界面に吸着した酸素が反応して Al2O3 が形◯じることを確認するため，図に示すように，著者らは溶鉄成されるが，スラグ中への移行は停滞し，益々界面の酸の水平表面上に溶融スラグ滴を滴下し，レンズ状の溶融スラ

素濃度が高くなる．その後徐々に界面から酸素は離脱しグの接触から界面張力を測定し，図に示すように，一時的て溶鉄中へ拡散し，またスラグ中に Al2O3 として移行すに界面張力が低下することを確認した．その際，溶鉄中のることによって，スラグ側から界面に供給される酸素量

Si 濃度が増加し， Al 濃度が減少して，化学反応が生じること界面から離脱する酸素量とがつり合い，界面張力は最とを確認している．なお同図の結果は，溶融スラグ中の小値を示す．

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japanよって説明できることを示した．さらに著者らは，溶融ス
ラグの粘度の影響や，溶鉄中に強酸化性成分が含まれず，
溶融スラグ中の SiO2 の溶鉄中への分解・溶解反応が生じる場合などの各種溶鉄―溶融スラグの組み合わせに対しても，特徴ある界面張力の動的変化を説明できることも示した．
溶鉄―溶融スラグ間の界面張力の測定については上述のよ
うに，坩堝内の溶融スラグ中の中に存在する溶鉄液滴の形状から測定が可能であるが，直接界面を見ることができず，白金坩堝の壁を通して X 線で観察する．またその際，密度の情報が必要となる．一方，上述の著者らの方法では，界面張力の算出のために，溶鉄と溶融スラグの表面張力の情報が必要となる．そこで，溶鉄―溶融スラグの界面を直視でき，かつ表面張力や密度などの付加情報を必要とせずに単一の情報だけから溶鉄―溶融スラグの界面張力を求める方法として，無重力下で，溶鉄液滴の周りを溶融スラグが覆った 2 重液滴を作製して，浮遊させ，振動を与えて，その共振周波数から，界面張力を直接求める方法が現在国際宇宙ステーション
図17

CaO : SiO2 : Al2O3＝40 : 30 : 10の組成を有する溶融スラグと溶融 Fe0.042Al 合金との反応による接触角ならびに界面張力の変化．

で 実 施 さ れ て い る ( 1) ． 浮 遊 装 置 と し て は 静 電 浮 遊 炉 が
JAXA で開発されて宇宙ステーションに搭載されており，

学習院大学の渡邊教授をリーダーとする研究グループの研究活動が実施されている．著者らもメンバーに加えていただ
き，溶鉄―溶融スラグの界面張力の測定手法の開発に参画している(29)．

.

ニューラルネットワークによる融体物性の推算

冶金学の研究には，熱力学量のみならず，各種融体物性値の評価が不可欠である．様々な物理モデルが提案され，また最近では，第一原理計算や分子動力学法やフェーズフィールド法など各種計算方法が提案されている．著者らも上述の溶
融合金や溶融塩の表面張力や粘度などの推算モデルを種々提案している．しかしながら，多成分系融体の物性評価や推算はきわめて難しく，最適な計算手法はいまだ発展途上にあると言える．
著者らは，すでに 10 年ほど前に，製鋼プロセスの中の連
図18 化学反応を伴う際の溶鋼―溶融スラグ間の界面張力の動的変化の機構説明図．(オンラインカラー)

続鋳造プロセスで使われる溶融フラックスの粘度をニューラ
ルネットワークで推算することを試みた．図は，ニューラ
ルネットワーク計算による粘度と実験値，さらに比較のため
Iida ら(30) に よ る 物 理 モ デ ル と の 比 較 を 示 し た も の で あ その後，界面に過剰に吸着していた酸素は，離脱して溶鉄◯る(4)．ニューラルネットワークによる回帰性は極めて高いこ中に拡散し，また Al と反応して Al2O3 成分として溶融スとがわかる．ただし，物理的意味づけにおいてはまだまだ問ラグ中に溶解・拡散して，界面に吸着していた酸素濃度が題があるが，粘度に対してどのような成分の寄与が大きく，低下するため，界面張力が徐々に上昇し始める．

またどのような成分間の相互作用が効いているかは，重み付以上のような機構によって，化学反応が生じる際に一時けされた係数の値から解釈できる．著者らはこのニューラル

的に界面張力が低下することを説明できる考え方を提案しネットワークによる冶金学関係の各種物理的性質の推算のた

た(28) ．上記の考え方は過去に報告されている溶鉄―溶融

めに，溶融スラグの表面張力(31) や溶鋼の精錬能の指標となスラグ系で同様な現象が報告されている様々な実験結果をる溶融スラグの Sulphide Capacity 等の推算(32)(33) ，さらに説明でき，溶融スラグ中の易還元性成分が溶鉄中の強酸化

は溶融スラグのリサイクルのための凝固条件に及ぼす各種要性成分と反応する際の界面張力の低下現象を上述の機構に因の解明(34)などにニューラルネットワークを利用している．



本多記念講演図19 ニューラルネットワークを利用した鋼の連続鋳造用フラックスの粘度の計算結果と実測値の比較．

.

お わ

り

に

本稿では，著者らが進めている Capillary Metallurgy の研
究内容のいくつかをご紹介した．いずれも表面・界面現象が関わる高温融体を利用した材料プロセスに関する内容であり，化学でも物理でもなく，冶金学の範疇であると考えている．ただし，冶金学という名前から連想される精錬などだけに限った話ではなく，未来社会のデザインに広く貢献できる
課題にいずれも関係していると思っている．学問や技術の発展には「人」が不可欠であり，若い世代の人たちにこの分野に興味を持っていただいて， Metallurgy が日本発の新たな“クールジャパン”の一分野と認められるようにまでなればと思っている．いろんなご批判もあるかと思うが，多様な考えの融合が新たな分野を拓く可能性は高く，多々ご意見を賜れば幸いである．

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(23) N. Takahira, T. Yoshikawa, T. Tanaka and L. Holappa: Mater.
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(26) V. Siboniso, J. Yeon, C. Grozescu, H. Goto, M. Nakamoto, R.
Matsumoto, H. Utsunomiya and T. Tanaka: Mater. Trans., 58(2017), 12271230.
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Holappa and M. Hamalainen: ISIJ Int., 47(2007), 10751081.
(32) B. Derin, M. Suzuki and T. Tanaka: ISIJ Int., 50(2010), 1059
1063.
(33) B. Derin, E. Alan, M. Suzuki and T. Tanaka: ISIJ Int., 56(2016), 183
188.
(34) H. Tobo, K. Watanabe, M. Kuwayama, S. Goto, H. Goto and
T. Tanaka : ISIJ Int., 55(2015), 24992508.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1985年 大阪大学大学院工学研究科博士後期課程修了
主な略歴 1985 年大阪大学工学部助手， 1995 年大阪大学工学部助教授
現職
2002年10月
専門分野材料物理化学，界面制御工学◎表面・界面を利用した材料プロセス技術の開発と応用に従事．表面・界面物性に関する基礎研究を中心
に活動

田中敏宏

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★



磁性材料研究から触媒研究への挑戦～触媒分野参入の手引き～
小

嶋

隆

幸

転移温度である320°
C以下では原子拡散が極めて遅く規則化

.

は じ

め

に

が困難という問題がある．自然界では何億年もかけて徐冷されたと思われる鉄隕石中にのみ存在しているというような物

現在の若手研究者の置かれた状況は厳しく，アカデミック質であるため，基礎的な磁気特性について十分に調べられての世界で研究者として生き残っていくのは容易でない．独立いなかった．そこで， L10 型構造が Fe と Ni の原子層が交 ゼロから発想したした研究者として生きていくためには，

互に積層した構造であることに着目し，それらを 1 原子層

テーマを主導しオリジナリティもインパクトも高い成果を挙ずつ制御して交互に蒸着する方法で，高品位な単結晶薄膜試

げて「あいつだからこそできた研究だ」と認められること，料を作製し，その磁気特性を明らかにしてきた(1)(4) ．最近

 低予算でもできる研究技術を沢山身に付けてどんな環境で

はデンソーを中心とするグループにより，永久磁石としてのもオリジナルの研究をできるようになること，の 2 点が必実用化に向けた高品位な粉末試料が合成されており(5)，筆者

要と考えている．そこで，「磁性材料薄膜」の研究で学位をの一連の研究で得た知見も今後に活かされてくれればと期待取得した筆者は，オリジナリティを求めて全くの異分野であしている．

る「触媒」の研究に挑戦し，薄膜に比べて予算がかからない

しかしながら，本テーマは筆者の努力により発展させるこ「バルク」試料を用いた研究を開始した．本稿では，通常のとができたという自負はあるが，元は先輩から引き継いだも解説記事とは趣が異なるとの認識に基づいて，あえてラフなのであった．L10FeNi に関係ないテーマでもいくつか成果

文体で，異分野挑戦の経緯と(主観に基づいた)本学会員へ向を挙げることができたとはいえ(6)(7)，客観的にみれば「高梨けた触媒分野参入の手引きおよび最近の成果について紹介す

研で L10FeNi の研究を担当している小嶋君」である．いつる．

か(ほぼ)パーマネントの研究室主宰者(所謂 PI)になるためには，まず准教授相当のポストを獲得しなければならない．

.

触媒研究挑戦の経緯

そのためには完全オリジナルのテーマでインパクトの高い成果を挙げなければならない．しかしながら，独創的なテーマ

筆者は修士から博士課程の 5 年間に加えポスドクの 1 年を考えようとしても，磁性という枠組みの中で考えている限

間，東北大金研の高梨弘毅教授の研究室で，磁性材料薄膜，

り大したアイデアが浮かばなかった．こういう時に手っ取り

特に L10 型 FeNi 規則合金薄膜の研究を行ってきた．この合早いのが異分野融合である．そこで，魔法みたいで面白いと金は希少元素を含まず，高い磁気異方性を有することから，思っていた「触媒」に目を向けた．触媒と言えば貴金属であレアアースフリー永久磁石材料および磁気記録媒体やスピン

り，磁石分野と同様に希少元素代替が重要課題となっている

トロニクスデバイスにおける貴金属フリー垂直磁化膜材料とのも良いモチベーションになった．代替材料の開発には，ましての応用が期待される．ただし，高い磁気異方性を発現す

ず触媒機能の原理原則を理解しなければならないが，調べてるためには L10 構造への規則化が必須であり，規則不規則

みると非常に複雑でわかっていないことだらけという印象を東北大学学際科学フロンティア研究所助教(〒9808578 仙台市青葉区荒巻字青葉 6
3)
Challenge to Catalysis from Magnetic Materials ―Guidance on Starting Catalytic Study―; Takayuki Kojima(Frontier Research Institutefor Interdisciplinary Sciences, Tohoku University, Sendai)
Keywords: catalysis, catalyst, Heusler alloy, magnetic material, interdisciplinary
2018年 2 月 5 日受理[doi:10.2320/materia.57.224]

新 進 気 鋭受けた．逆に言えばいくらでも参入の余地があるということである．触媒反応は電子のやり取りであるため，電子状態が触媒機能を決める大きな要因の一つである．電子はスピンという磁気的性質を持つため，電子スピンや触媒の磁性の影響はあるのかと思い調べてみたが，その研究例は少なくわかっていないことだらけであった．これはチャンスだと思い，磁性と触媒機能の関係を調べる研究を着想した．また，東北大多元研の蔡教授の「 Pd の電子状態を CuNi 合金で真似すれ
ば Pd と 似 た 触 媒 特 性 が 得 ら れ る 」 と い う 講 演 を 聴 いて(8)(9)，元素置換による電子状態制御が可能で主にスピント
ロニクス分野で活躍するホイスラー合金の触媒への応用を着想した．そこで，蔡研究室に異動し，触媒の研究を開始した．磁性と触媒の関係についての研究では，ここで紹介できる成果はまだ得られていないが，その他の既に発表済みの成果について第 4 項以降で紹介する．

.

日本金属学会員に向けての触媒研究参入の手引き

触媒反応は複雑なために，触媒研究は主に化学分野の研究者によってのみ行われ，他分野との交流が極端に少ないように感じる．触媒の多くは金属で，性能向上のために合金化させることが多い．しかしながら，合金に最も詳しいはずの金
属材料の研究者で触媒も扱っている人は非常に少ない．そのため，触媒分野では合金の金属学的な状態を気にせず「 bimetal 」や「 trimetal 」いう言葉が一般に使用されてきた(10)．一方，合金化により生じる金属間化合物は，純金属とは全く異なる電子状態および表面原子構造を有するため，
新規触媒材料として最近急速に注目されるようになってきた(9)(11)．したがって，今こそ，金属学に精通した本学会員
が触媒研究に参入することで，様々なイノベーションを起こせると期待している．しかしながら，殆どの本学会員には，触媒特性をどのようにして評価すればよいのかわからないと思われる．そこで，筆者も使用している標準的な触媒評価装置について紹介する．

図1(a)触媒評価装置および(b)熱伝導度型検出器(TCD)の模式図．(a)はプロピン(C3H4)の水素化反応の例．バルブ操作により流路が実線もしくは破線に切り替わる．使用ガスを切り替える時などに，四方バルブを切り替えて触媒試料を保護す
る．六方バルブの流路を実線から破線に切り替え
ると，バルブ中央に示したループ内の試料ガスをHe キャリアガスがガスクロマトグラフ(GC)へと運ぶ． GC 内のカラムを通過して分離された試料ガスが( b )の検出器へと導入される．配管は手で簡単に曲げられる 1 / 8 インチの SUS 管と Swagelok 継手で構成している．石英管は基本的に，外径 6 mm，内径 4 mm のものを用いている．(オンラインカラー)図( a )に触媒評価装置の模式図を示す．基本的には，ボンベからマスフローを通じて触媒層に反応ガスを導入し，出てきたガスをガスクロマトグラフ(GC)に導入して生成物を体の外部注入口に注入すると気化して分析できる．表に示分析するだけである．図 1(b )は最も一般的な熱伝導度型検

すように，最も廉価な構成であれば値引きを含めて 200 万出器( TCD )の模式図である．ホイートストンブリッジのフ円，機器制御やプログラムに自信があるなら Python などのィラメントがキャリアガスと呼ばれる He などの不活性ガス

フリー言語を使って180万円程度で触媒反応評価系を構築でに常時冷却されている状態で試料ガスが導入されると， He

きると思われる．予算に少し余裕があるならば表のようにとの熱伝導度の違いによりフィラメント温度ひいてはその抵400万円程度で性能や操作性を向上した系を構築できる．筆抗が変化し，ブリッジに電圧変化が生じることにより試料ガ

者は表 2 のような構成で Python により温調器を制御し，所スを検出するという原理である．試料ガス濃度が既知の標準定の温度および時間になったら USB リレーを介して GC にガスを用いた場合の電圧変化をリファレンスとして，触媒反分析開始信号を送り，触媒反応の温度依存性を自動で測定で応後の試料ガス濃度を求めることができる．カラム充填剤ときるようにしている．データ取込と解析は付属ソフトの機能の相互作用がガスによって異なるため，成分ガスを分離してにより自動で行っている．

分析できる．GC がポンプ吸引などの試料導入機構を備えて最も安価で丈夫で一般的なパックドカラムを用いるとカラ

いる場合は図 1( a )中に示した六方バルブは不要である．カム 1 本当たり30 mL min－1 の He を常時フローしなければな

ラムは加熱できるため，液体試料の場合，注射器を用いて本らないため(長期停止する場合を除く)，表 1 のように He 代

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan




表1

触媒評価装置の構築に必要な最低コスト．

場合やターゲット反応が CO 酸化や自動車排ガス浄化などの価格[万円]

酸化雰囲気の場合は，水素は不要である．また，水素濃度をガスクロマトグラフ本体 Shimadzu GC8A

71(定価)

爆発下限の 4未満に希釈した標準ガスを用いれば，特別なサードパーティ製取込 & 解析用 AD コンバータ＋PC＋ソフト40(自作15)

物品

設備は不要である．実際に確認はしていないので正確なことは言えないが，安定な酸化物の標準生成ギブスエネルギーがカラム×2 本6－500 kJ(O2 1 mol)－1 くらいまでの元素ならば(例えば Fe)，

マスフローコントローラー×2 台

30

4 未満の水素濃度でも 600 °C での熱処理で表面酸化物を還手動六方バルブ

5

元できるのではないかと思う．

He キャリアガス×7 本(1 年分)

10

He 用レギュレータ

7

反応用標準ガス×2 本

8標準ガス用レギュレータ×2 個

8

手動四方バルブ4

その他配管・バルブ等

8

温調器＋電気炉

15

自作架台

1
合

計

213(188)

触媒特性は，主に転化率(反応速度)と選択性(複数の物質が生成し得る場合の各物質の生成比率)で評価される．次項で用いる式( 1 )のプロピン( C3H4)の水素化反応を例にとると，転化率および選択性は式( 2 )および式( 3 )で表される．
a C 3 H 4 ＋ bH 2 → c C 3 H6 ＋ d C 3 H8

転化率＝100×(1)

Cfeed－Cunreact
［］
Cfeed

C3H6 選択性＝100×

(2)

CC3H6
［］
CC3H6＋CC3H8(3)

ここで Cfeed ， Cunreact ， CC3H6 および CC3H8 は，それぞれ原料
中の C3H4，触媒層通過後の未反応 C3H4，C3H6 および C3H8

Shimadzu 予算申請用カタログ2018．

の濃度である．転化率を表面積や重量などで割り付ければ反応速度となる．触媒研究では，1 個の試料の特性の絶対値だ
表2

少し奮発して結構良い性能の触媒評価装置を構築する場合のコスト(筆者主観)．
物品

価格[万円]

けを以って評価するのは不可能であり，標準的な試料や条件を変えて作製した試料群と比較した相対値で評価しなければならない．粒子径が極端に小さくなると露出面やそれらの間のエッジおよびステップやキンクといった欠陥の状態が大きガスクロマトグラフ本体(試料導入機構付，カラム含む)＋PC＋取込 & 解析ソフト

300

マスフローコントローラー×2 台

30た試料を用いることが望ましい．筆者は2063 mm に整粒しG1He×1.5本(1 年分)

6ている．選択性は物質固有とまでは言えないが，転化率(反He 用レギュレータ

7応速度)に比べると粒子径の影響を受けにくいので，基礎研

反応用標準ガス×2 本

8標準ガス用レギュレータ×2 個

8

手動四方バルブ4

その他配管・バルブ等

8

温調器＋電気炉

22

価できる．一方，酸化物微粒子に担持した微粒子触媒などで

自作架台

1

は，触媒物質の粒径分布や表面積が試料によって一定とは限

合

計

394

く変わるため，基礎研究をするならば大きめの粒子を整粒し究をするならば選択性に着目した方が面白い研究ができるのではないかと個人的には思う．同程度のサイズに整粒してい
れば，転化率は充填した触媒のトータルの表面積に比例する
ので，常に同じ重量の試料を充填するようにしていれば，表面積で割った反応速度を比較することで触媒の「活性」を評らないため， SV (Space Velocity＝反応ガス流量÷触媒層体積)という値を揃えて転化率を比較することで「粒径や表面積の影響を繰り込んだ活性」を評価できる．即ち，試料のが多少かかるが，キャピラリカラムを使用する場合には，「出来」に依存する触媒活性(転化率)の評価法であるため注He 消 費 量 は 半 分 以 下 で 済 む ． ま た ， 反 応 ガ ス も 30 mL意が必要である．この方法は実用的な性能を比較する場合に

min－1 程度の流量が標準的であり(流量が大き過ぎると触媒適しており，転化率を導入した金属重量で割り付ければ，材との接触時間が短く十分に反応が起こらず，流量が小さ過ぎ

料コスト当たりの反応収率を評価できる．以上のような装置

ると継手部分からの空気の混入や排気口からの逆流が生じおよび評価法によって行った触媒研究の成果を次項以降で紹る)，10 L(～10 MPa)のボンベで 1 年間は余裕で持つ．新規介する．また，個人的に気に入っている触媒の入門書を挙げ参入の最も高いハードルとなり得るのは水素の使用である．

ておく(12)(13)．

触媒表面は自然酸化しているため，触媒反応前に水素還元熱処理を施す必要がある．既に水素が使用可能な環境ならば問.

ホイスラー合金の触媒への応用

題ないが，水素を使用するために新たな設備導入が必要な場
合は余計に予算が掛かってしまう．ただし，触媒が酸化物の

ホイスラー合金(X2YZ, L21 構造)は，スピントロニクス・

新 進 気 鋭

磁性材料，熱電材料および強磁性形状記憶合金といった広い分野で機能性を発揮し，本学会員ならば誰もが知る合金系である．しかしながら， X および Y は触媒活性を示す遷移金属であるにもかかわらず，その触媒機能についての報告は皆無であった．前述のように金属間化合物の触媒機能が最近注目されているうえ，ホイスラー合金では X ， Y および Z の組み合わせが無数にあるため，高機能触媒が眠っている可能性は十分にある．また，本合金の最大の特長は，元素置換(例X2YZ1－xZ′x)により電子状態を精密に制御できるという点であり，元素置換による電子状態および表面構成元素の制御を通じ，触媒機能をターゲット反応に合わせてチューニン
グできる可能性がある．そこで，初めの一歩として， 12 種
類 の ホ イ ス ラ ー 合 金 試 料 ( Fe2TiSn,

Co2TiAl,

図2

Co2TiGe,

Co2TiSn, Co2MnSi, Co2MnGe, Co2MnSn, Co2FeGe, Ni2TiAl,

プロピン( C3H4 )水素化反応における C3H4 転化
率 ． ( 転 載 許 可 [ 14 ] : https: // pubs.acs.org / doi /abs / 10.1021 / acsomega.6b00299 ) (オンラインカラー)Ni2TiSn, Ni2MnSn, Cu2TiAl)を作製し，還元反応であるプロ

ピン( C3H4 )の水素化反応および酸化反応である一酸化炭素( CO )の酸化反応に対しての触媒特性をおおまかに評価した(14)．
アーク溶解およびその後の熱処理により得た合金インゴッ
トをハンマーや乳鉢により粉砕し，ふるいにより 20 63 mmに整粒した粉末を触媒試料とした．触媒反応装置に設置後，表面酸化物除去を目的とし純水素フロー下で 600°
C 1 h の熱処理を行った後，反応ガスを導入し触媒反応を開始した．歪除 去 熱 処理 を 施 し た＜ 20 mm の 粉 末 に つい て の X 線 回 折( XRD )測定により，一部の試料で微量の異相ピークが観測

図3(a)X2TiSn, (b)X2TiAl, (c)X2MnSn および(d)純X 触媒による CO 酸化反応における CO 転化率．
( 転 載 許 可 [ 14 ] : https: // pubs.acs.org / doi / abs /10.1021/acsomega.6b00299)(オンラインカラー)

されたが，基本的に単相で L21 構造として十分に規則化していることを確認した．触媒反応試験は全て 1 気圧で行っタも合わせて考察すると，そんな単純な話ではなくかなり複た．
プロピン水素化反応は，反応ガス［ 1  C3H4 / 55  H2 /He balance ］，流量 30 mL mim－1 ，触媒量

400 mg 前後(総表面積が 0.027 m2 となるように充填)という条件で実施

雑な原因が絡み合っていると現在は考えている．生成物は殆どがプロピレン( C3H6)であったが，それ(選択性)については特にここでは言及しない．

した．殆どの試料が図の Co2TiSn のように僅かな活性しCO 酸 化 反 応 は ， 反 応 ガ ス ［ 1.2  CO / 0.4  O2 / He 

か示さなかった．考えられる原因としては， Al ， Si およびbalance ］，流量 30 mL mim－1 ，触媒量 400 mg 前後(総Ti という酸素との結合が極めて強い元素の表面酸化物の残表面積が 0.027 m2 となるように充填)という条件で実施し留および Sn の表面偏析が挙げられる．一方，これらの元素た．試料自体が著しく酸化しないようにストイキオメトリを含まない Co2FeGe および Co2MnGe は一定の活性を示し( CO : O2 ＝ 2 : 1 )よりも CO リッチな雰囲気( CO : O2 ＝ 3 : 1 )た．特に， Co2FeGe は純 Co よりも高い活性を示した．純とした．図は X2YZ の X を変えた場合の活性を CO 転化

Fe および純 Ge 粉末が全く活性を示さなかったため， Co ，率で比較したものである． X に対する活性の序列は，ホイ

Fe および Ge の単純な混合物の場合，活性は純 Co よりも低スラー合金 X2YZ でも純 X でも似た結果であった．即ち，くなるはずである．したがって，これらの元素がホイスラー

基本的には X が活性を担っており， Y および Z との組み合合金という金属間化合物(規則合金)を形成することにより新

わせによって X の電子状態や周囲の環境が変化するために，

しく生まれた電子状態が純 Co の電子状態よりも本反応に適

YZ による活性の違いが生じていると考えられる．図はしていたものと考えられる．これは明らかな合金化効果†で80 600 °C の間で昇降温を繰り返した場合の CO 転化率であある． Co2FeGe と Co2MnGe の活性の差は，フェルミ準位

る．図 4(a1), (c1)のように，昇温時と降温時あるいは 1 サ

における状態密度の差に起因する水素解離吸着能の差によるイクル目と 2 サイクル目で転化率に差が生じるヒステリシ

ものと既報では考えたが(14) ，その後の発展研究で得たデースが殆どの試料で観測されたが，図 4 ( b1 )の Co2TiSn では† 触媒分野において合金化が触媒特性に与える効果はリガンド効
果とアンサンブル効果に大別されており，前者は電子状態変化に起因し，後者は表面の構成元素や原子配列の変化に起因するものである．

ら CO＋1/2O2→CO2 の反応以外に消費された O2 量，即ち酸

ヒステリシスが小さかった． CO と O2 の消費量(転化率)か

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

素原子が CO を酸化させるだけでなく触媒金属自体を不可逆的に酸化させてしまう反応に消費された O2 量を見積もる




図4

(a1)(c1)CO 酸化反応における CO 転化率および(a2)(c2)O2 転化率のうち試料の不可逆酸化に消費された成分．昇温および降温のサイクルを 2 回
行 っ た ． ( 転 載 許 可 [ 14 ] : https: // pubs.acs.org /doi / abs / 10.1021 / acsomega.6b00299 ) (オンライン
カラー)

図5

Fe1－xNix 合金ナノ粒子触媒によるプロピン水素化
反応における反応速度( r )の Ni 組成( x )依存性．
直線は0.55x1 のデータに対する式( 5 )によるフィッティング．(転載許可[17])と，ヒステリシスが大きかった試料では不可逆酸化が著しくを採用し，前項のホイスラー合金の場合と同じ条件で反応試(図 4(a2), ( c2))， Co2TiSn では酸化の度合いが小さいこと験を実施した．試料の活性はプロピンの反応速度で比較しが 示 唆さ れ た (図 4 ( b2 ))． Co2TiSn で は， O2 リ ッ チ条 件

た．この時，表面積が大きいナノ粒子では活性が高く，転化( CO  O2 ＝ 1 : 1 )で触媒反応を実施した後でも XRD パター

率が大きくなり過ぎるために，正確な反応速度を見積もるこ

ンに酸化物のピークが僅かしか観測されず，耐酸化性が高いとが困難となる．そのため，試料によって触媒充填量を調節ことが示唆された．

した(733 mg)．

以上のように，ホイスラー合金触媒では，ターゲット反応

反応速度( r )の Ni 組成( x )依存性を図に示す． x が小さに合わせて適切な元素を選択することにより，その活性や耐くなるほど，即ち Fe 量が多くなるほど r が低下した．純 Fe

久性を最適化できることが示唆された．その後の発展研究では殆ど活性を示さなかったことから，この変化は自然であは画期的な成果が得られており(15)，ホイスラー合金触媒はる．触媒反応が起こるためには，ある一定個数(N)以上の活

今後大きな注目を集めると期待している．

性原子から成るアンサンブルを必要とする場合がよくあり，そのような場合 r は活性アンサンブルの存在確率に比例す.

FeNi 合金ナノ粒子の触媒特性評価および表面組成の推察る．本研究の場合，x＝1，即ち純 Ni の r を rNi とすると，
r＝rNixN(4)

log r＝log rNi＋N log x(5)磁性材料として開発された Fe Ni 合金ナノ粒子の触媒特となる．式( 5 )から log r と log x は直線関係になることが性を評価し，触媒特性から表面組成を推察した．多価アルコ

分かり，図 5 では x0.55で直線関係が認められる．フィッールを溶媒とした液相法により組成を制御して Fe Ni 層状

ティングすると N＝7 という値が得られた．プロピンおよび複水酸化物を合成した後，還元熱処理を施すことにより，平水素の吸着に必要なサイトを考えると，この値は妥当と考え

衡状態図に従った組成および構造の Fe Ni 合金ナノ粒子をられる(17)．x0.46で直線から外れるのは，純 Fe が純 Ni や得ることができる(16)．その組成および構造は誘導結合プラ

純 Co に比べれば殆ど活性を示さないとはいえ，僅かには活ズマ発光分光や XRD などにより評価していたが，これらは性を有するためと考えられる． x＝ 0.46では N ＝ 7 以上の Ni

あくまで試料全体の情報である．合金ナノ粒子では，構成元

アンサンブルの存在確率が 0.4 にまで低下するため， x が素の表面エネルギー差による偏析やプロセス中の還元速度の小さい領域では高活性な N ＝ 7 以上の Ni アンサンブルの活差によって内部と表面の組成が異なることがしばしばある．

性の寄与よりも，表面の大部分を占める低活性な Fe を含む

そこで，本 Fe Ni 合金ナノ粒子の触媒としての性質を調べ

アンサンブルの寄与の方が大きくなるものと思われる．なお，

るとともに，表面状態に極めて敏感な触媒反応をプローブと

x ＝ 0.33 の試料は bcc 相と fcc 相が共存しており，状態図通して表面組成を推察した(17)．
FeNi 層状複水酸化物前駆体微粒子について，純水素フロ

りに bcc 相が x ＝ 0.055 で活性が極めて小さく， fcc 相が x ＝0.43で主に活性を担っていると仮定すると白抜きの点となる．

ー下400°
C 1 h の還元熱処理を施し，得られた FeNi 合金ナ

ナノ粒子合金触媒では，前述のような理由で内部と表面のノ粒子粉末を触媒試料とした．触媒反応にはプロピン水素化

組成が異なり，仕込み組成を元に図 5 のようなプロットを

新 進 気 鋭

しても直線とならない場合が多い．裏を返せば，仕込み組成

文に対する触媒活性変化が妥当であれば，表面組成が仕込み組

献成と一致，即ち内部の組成と一致しているであろうということが推察される(粗い評価ではあるが)．したがって，本研究の Fe Ni 合金ナノ粒子では，バルク部分だけでなく表面の組成も仕込み通りに制御できていることが示唆された．

.

お わ

り

に

他に，水素吸蔵合金 CeNi5－xAlx の触媒機能に関する研究の一部を担当した．プロピンの水素化反応に対する活性が，水素を吸蔵させることで 16 倍以上に向上し，吸蔵水素が水
素化触媒反応に対して重要な役割を担うことを明らかにした(18)．
以上のように，金属材料の研究者が有する知見を活かせ
ば，従来の触媒研究者にはない発想の研究が可能である．5
項は磁性材料を触媒へ応用しただけでなく，触媒の知見を金属の評価に応用したものであり，異分野挑戦は一方通行ではなく相互に利益をもたらす「融合」となる．実際，触媒分野の知見を活かした磁性材料研究も進めており，今後も誰も目を付けていない研究で生きていきたいと考えている．新たに触媒の研究を始めてみたいという方は，いつでも筆者にご質問下さい．
触媒研究への挑戦および遂行にあたっては，東北大多元研の蔡安邦教授および亀岡聡准教授にご指導とご助言を賜りました．5 項の成果は同研究所の鈴木茂教授および藤枝俊助教との共同研究によるものでした．その他，研究にご協力いた
だいた全ての方々に深く感謝申し上げます．また，触媒の実
績がない状態では触媒のテーマで外部資金を獲得するのは容易でなく，4 および 5 項の成果は所属機関である東北大学際( 1 ) T. Kojima, M. Ogiwara, M. Mizuguchi, M. Kotsugi, T.
Koganezawa, T. Ohtsuki, T.Y. Tashiro and K. Takanashi: J.
Phys. Condens. Matter, 26(2014), 064207.
( 2 ) T. Kojima, M. Mizuguchi, T. Koganezawa, M. Ogiwara, M.
Kotsugi, T. Ohtsuki, T.Y. Tashiro and K. Takanashi: J. Phys.
D Appl. Phys., 47(2014), 425001.
( 3 ) T. Kojima, M. Mizuguchi and K. Takanashi: Thin Solid Films,
603(2016), 348352.
( 4 ) K. Takanashi, M. Mizuguchi, T. Kojima and T. Tashiro: J.
Phys. D: Appl. Phys., 50(2017), 48300219.
( 5 ) S. Goto, H. Kura, E. Watanabe, Y. Hayashi, H. Yanagihara, Y.
Shimada, M. Mizuguchi, K. Takanashi and E. Kita: Sci. Rep.,
7(2017), 13216.
( 6 ) T. Kojima, M. Mizuguchi and K. Takanashi: Surf. Sci., 619(2014), 44
48.
( 7 ) T. Kojima, M. Mizuguchi, K. Oka, S. Mitani and K. Takanashi:
Mater. Trans., 50(2009), 25122514.
( 8 ) A.P. Tsai, T. Kimura, Y. Suzuki, S. Kameoka, M. Shimoda
and Y. Ishii: J. Chem. Phys., 138(2013), 144701.
( 9 ) A.P. Tsai, S. Kameoka, K. Nozawa, M. Shimoda and Y. Ishii:
Acc. Chem. Res., 50(2017), 28792885.
(10) 亀岡 聡まてりあ，50(2011), 473479.
(11) S. Furukawa and T. Komatsu: ACS Catal., 7(2017), 735765.
( 12 ) 上松敬禧，中村潤児，内藤周弌，三浦 弘，工藤昭彦触媒化学，朝倉書店，(2004).
( 13 ) 岩澤康裕，中村潤児，福井賢一，吉信 淳ベーシック表面
化学，化学同人，(2010).
(14) T. Kojima, S. Kameoka and A.P. Tsai: ACS Omega, 2(2017),
147153.
(15) T. Kojima, S. Kameoka, S. Fujii, S. Ueda and A.
P. Tsai (submitted).
(16) S. Fujieda, W. Miyamura, K. Shinoda, S. Suzuki and B.
Jeyadevan: Mater. Trans., 57(2016), 16451651.
(17) T. Kojima, S. Fujieda, G. Kato, S. Kameoka, S. Suzuki and A.
P. Tsai: Mater. Trans., 58(2017), 776781.
(18) R. Yamagishi, T. Kojima, S. Kameoka, D. Okuyama, T. J.
Sato, C. Nishimura and A.P. Tsai: Int. J. Hydrogen Energy,
42(2017), 2183221840.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

研からの支援および多元研プロジェクトによる支援がなければ達成し得なかった．ここに感謝を表します．

小嶋隆幸

2013年 3 月 東北大学大学院工学研究科博士課程修了
2013年 4 月 東北大学金属材料研究所 博士研究員
2014年 4 月 東北大学多元物質科学研究所 博士研究員
2015年 1 月現職
専門分野固体触媒，磁性材料◎触媒と磁性の異分野融合研究に従事．材料を基軸とし触媒材料でも磁性材料でも何でも，材料関係無くても面白いと思ったことなら何でも研究していきたい．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

開発裏話～合金鉄溶解炉による資源循環システムプロセスの開発
加

藤

勝

彦

を多量に加えるが，クロムの酸化ロスや熱不足に起因した，

. 開 発 の 背 景

製造段階におけるクロム含有発生物(鋼屑・ダスト・スラグ
等)の再利用リサイクル率低位が業界共通の長年の課題であ

わが国の鉄鋼業の工業出荷額は製造業全体の 6にあたる
19 兆円であるが，お客様である自動車等の主要産業の出荷

り，ステンレス鋼をさらに高効率に製造できるプロセス開発が急務と判断した．

額154兆円を加えると，鉄鋼業が関連する出荷額は製造業全体の 60 弱の 173 兆円に上る†．従って当社には，製造段階

.

資源循環システムプロセスの着想と特徴

での省資源や省エネルギー，環境負荷を低減しつつ，コスト
パフォーマンスに優れた鋼材を安定供給する社会的使命がある．

当社では，ステンレス鋼製造プロセスにおいて，クロム酸
化ロス極小化，発生物利用による省資源化，発生物の系外排ステンレス鋼においても，より過酷な環境での使用に耐え

出量ミニマム化とふっ素レス化による環境負荷軽減，かつ低うる高耐食性鋼材，ライフサイクルコストを考慮した長期耐コスト化を実現するために，高炉・転炉一貫プロセスに還元用性鋼材，更には省資源型で要求特性を満足できる鋼材等の溶解電気炉を加えた資源循環型ステンレス鋼製鋼プロセスを

ニーズは年々高まり，高機能と省資源を両立させたステンレ

開発，2010年に実用化した．

ス鋼製品が求められている．
当社では，電気炉によるスクラップ溶解に比べて安価な高炉溶銑を主原料とし，上底吹き転炉にてフェロクロム合金を連続投入する含クロム鋼製造技術を構築してきた．しかしなでは，なぜ資源循環型ステンレス鋼製鋼プロセス構築に当り，高炉・転炉一貫プロセスに敢えて増工程となる合金鉄溶
解炉を加えたのか，という点について触れたいと思う．
従来，前述した理由によって，クロム鋼屑のリサイクル比

がら，溶銑に対してフェロクロム合金を多量に溶解するには率は図に示す様に 2しかなく，大部分のクロム鋼屑をリ熱源が必要となる．必要な熱源は炭材添加によって確保されサイクルできない状態であった．しかも，クロム鋼屑は磁着るが，炭材には不可避的に硫黄が含まれるため，低硫鋼の製する性質から，普通鋼屑との分別が非常に難しい．一旦混在造に課題が生じる．したがって，クロム鋼屑を転炉で再利用してしまうと，クロム鋼屑中のクロムは有害なコンタミ成分

することは困難であった．

となってしまう．ステンレス鋼にとっては，欠くことのでき

また，溶鉄中の炭素濃度低減および燃焼熱の確保の観点かない重要な元素であるにも関わらず，クロム資源の国内循環ら，転炉では送酸による酸化精錬が必須である．この際，炭率は実に 1/ 3程度しかない††．一方，クロム資源の確認可採

素のみならず添加したクロムの一部が酸化される．従来，送年数は，レアメタルの中でも短く†††，ステンレス鋼製造の事酸で生じた高濃度クロム酸化物は，転炉内にフェロシリコン

業継続性が危ぶまれる状況と考えられた．

合金を添加することで還元回収していた．しかし，還元時にまた，高炉・転炉一貫プロセスでステンレス鋼を製造する

シリコンの酸化物が生成し，転炉でのスラグ発生量の増大を場合，クロム添加は転炉工程で行われるが，クロム源である

招いていた．また，高価なフェロシリコン合金の使用は製造

フェロクロム合金中には，その製造過程で不可避的にシリココストの悪化につながる点も課題であった．更に，高濃度クンが一定量含まれる．転炉でフェロクロム合金の添加ととも

ロム酸化物は融点が高く溶解し難いため，クロム酸化物の還に，純酸素による脱炭処理を行う事から，合金中のシリコン

元には限界があった．

は酸化物としてスラグ化し，同時にクロムの一部も酸化されこのように，ステンレス鋼は製造段階でクロムやニッケルてクロム酸化物となりスラグに取り込まれてしまう．このク新日鐵住金株式会社八幡製鐵所 ステンレス部ステンレス企画室室長(〒8048501 北九州市戸畑区飛幡町 11)Development Story～Development of the MultiMaterial Recycling System Using Electric Arc Furnace for Melting FerroAlloy;
Katsuhiko Kato(Stainless Steel Planning & Coordination Department, Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation YAWATA WORKS,
Kitakyushu)
Keywords: electric arc furnace, multimaterial recycling system, stainless steelmaking, reduction of chromium oxide YES(yawata environment
friendly smelter)(まてりあ第56巻 1 号3638頁「新技術・新製品」掲載)† 経済産業省大臣官房調査統計グループ平成26年(2014)工業統計表［産業編］．
†† 産業技術総合研究所「地質ニュース」2009.12月号．
††† 環境省_平成23年版_環境・循環型社会・生物多様性白書．
2018年 2 月27日受理[doi:10.2320/materia.57.230]



新技術・新製品裏話

図2
図1

本開発のステンレス鋼製鋼プロセス全体概要．

クロム鋼屑リサイクル比率の変化．
に招き，全面的な協力体制を構築した．また，宴席で隣り合

ロム酸化物を還元回収する新たなフェロシリコン合金の添加

わせた人からの情報で，定年された電気炉一筋の筋金入り助

により多量のスラグが発生してしまう．

っ人を得ることができた．幸運はどこに潜んでいるか判らな

クロム鋼屑のリサイクルと，無駄にスラグ化してしまうフ

いとつくづく実感した．一方 YES 操業クルーは，半数が入ェロクロム合金中のシリコンを何とか有効に使えないか，議社 3 年目以下の若手集団であり本当に大丈夫か，といった論の末に行きついたのが，合金鉄溶解炉を新たに加えた新し声も耳にしたが，1 年間 NSSC 光製造所の電気炉で実操業経いステンレス鋼製鋼プロセスであった．

験を積むことで，そんな不安を一蹴し電気炉操業感覚を身に本プロセスの特徴は，酸化精錬によって脱炭処理を行う転付けた．クルー全員の努力には頭が下がる思いであった．

炉と，還元精錬により高濃度クロム酸化物をフェロクロム合2 年半に及ぶ YES 建設は順調に進み，計画通り 2010 年 4

金中のシリコンで還元するとともにクロム鋼屑をリサイクル

月 2 日に初溶解を迎えた．資源循環システムプロセスが産する合金鉄溶解炉とに，完全に分離したプロセス構成を取っ声をあげた瞬間である．

ている点である(図参照)．これにより，発生物リサイク

初溶解操業はすこぶる順調であった．しかし，やはり魔物

ル・スラグ発生量低減・コスト低減が可能となる．合金鉄溶

は潜んでいた．立上げから数チャージの溶解で，炉壁耐火物

解炉では，スラグ組成や処理温度，撹拌条件の適正化によが想定を遥かに上回る速度で溶損していた．また，ウルトラり，蛍石を使用することなく高効率にクロムを還元回収できハイパワー電力の投入により，誘導加熱による設備損傷が散る技術を確立した．

発した．また，装入した原料の未溶解による処理時間延長の頻発も余儀なくされた．何れも， YES の安定稼働を阻害す

. 開 発 の 経 緯るものであった．
このままでは，当初の目的はおろか，多額の投資が水泡に

資源循環システムプロセスの構想が固まってからは，いか帰してしまう．プロジェクトチームの総力を挙げた格闘が始に効率的な処理を行えるか最適条件探索試験を，ラボや実機まった．操業クルー，製鋼技術スタッフに加え，設備担当，

電気炉を使って実施した．本プロセスを適用する八幡製鐵所

炉材担当，研究部隊，協力会社と，まさに総力戦で臨んだ結には電気炉が無かったため，室蘭製鐵所や新日鐵住金ステン

果，1 年後には当初計画通りの設備・操業技術を確立するこ

株 光製造所の電気炉による調査や実証試験を約 2 年がレスとができた．

かりで繰り返し行った．

.

操業条件の適正化も終え，いよいよ実機設備建設へとステ開発を振り返ってージは移行した．新しいプロセスの追加であり，新たな操業
クルーの結成とともに，新規 YES†プロジェクトチームが始動した．

本開発は，クロム資源循環を核に，従来のプロセスとは全く異なる，高炉・転炉一貫プロセスに還元溶解電気炉を加え八幡におけるステンレス鋼製造は， 1920 年の 13 クロム鋼

た資源循環型ステンレス鋼製鋼プロセスという前例の無い技

試作から開始された．当初は高炉溶銑は使用せず電気炉によ術へのチャレンジであった．そのような新技術を工業生産プ

る原料溶解法を選択していたが， 1979 年，鉄源工程の八幡ロセスとして実現できたことは，構想から 5 年に亘る研究地区から戸畑地区への移管を契機に，高炉・転炉一貫プロセ

開発成果と， 2010 年工業設備立上げ以降の総力を挙げた改スへと移行した．それから 30 年近く電気炉操業からは遠ざ

善努力の集大成の結果である．更に言えば，八幡製鐵所製鋼

かっていた． YES プロジェクトは電気炉経験のない素人集

技術に関わった多くの先人が，本開発を構想する遥か昔よ団だった．

り，ステンレス鋼製鋼工程への電気炉復活を夢見ていた脈々

この窮地を乗り切る為，ステンレス鋼電気炉操業経験の長
株 (NSSC)への応援を要請，技術い，新日鐵住金ステンレス

スタッフや現場叩き上げの作業長を八幡 YES プロジェクトとしたパッションが後押ししてくれた事は紛れもない事実である．
本開発技術が，クロムをはじめとする限りある地球資源の有効利用の一助となれば幸いである．

† Yawata Environment
friendly Smelter.

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan




図1

私は 2017 年 3 月に東京工業大学大学院総合理工学研究科
物質科学創造専攻にて細田秀樹教授の下，博士(工学)の学位を取得しました．その後，同年 4 月より医歯工イノベーシ
ョンシステム創成異分野融合共同研究強化事業のクロスアポイントメント制度により東京工業大学科学技術創成研究院未来産業技術研究所と東京医科歯科大学生体材料工学研究所の兼任助教として，研究活動に従事しております．この度は「はばたく」へ寄稿する機会を頂きましたので，これまでの研究生活について述べさせていただきます．
私は学部生の時，芝浦工業大学材料工学科材料化学研究室の野田和彦教授の下で卒業研究を行いました．配属を希望した理由は，高校生の時から化学が好きで，少しでも化学よりの研究を行いたいという安直な理由でした．そんな私に与えられた卒業研究のテーマは，「 SUS304 鋼のすきま腐食におけるアノード部の溶液解析」で，海浜環境のような塩化物イオンが存在する環境におけるすきま腐食をアノード/カソー
ド分離セルによって模擬し，電気化学的手法により SUS304
鋼のすきま腐食内溶液の解析を行うというものでした．先生
がとても親身に指導してくださったこと，研究室の友人に恵
まれると共に，興味のあった化学系の実験を行うことができ，毎日楽しく実験に没頭していました．今にして思えば，
このときの研究室生活が研究者になったきっかけかも知れま
せん．
修士課程からは，生体中で使用される金属材料に興味を持っていたので，東京工業大学の細田・稲邑研究室に所属しました．与えられたテーマは，ステントや脳動脈瘤クリップへの応用を見据えた Au Cu Al 基超弾性合金に関する研究でした．AuCuAl 合金は，生体材料として必要不可欠な生体適合性を持ち，重元素である Au を多く含む18金に近い組成の合金です．そのため，高いレントゲン造影性があり，また体積磁化率が人体と同程度であるため MRI アーチファクトを低減することができます．また機能材料として，形状制御や応力保持のための超弾性・形状記憶効果があることから，実用化すれば全てを兼ね備えた生体機能材料と成る可能性を有しています．しかし，本合金は体温近傍では超弾性が発現しないことと，金属間化合物であるため非常に脆いという問題点がありました．そこで Fe 添加により，マルテンサイト
変態温度の制御と機械的性質の向上を試みました．その結果
2 molの添加で体温近傍でのマルテンサイト変態と良好な
機械的性質の両立が可能であることを明らかにしました．



冷間圧延後の AuCuAl 合金．

博士課程では，AuCuAl 合金の延性について詳しく研究を行いました．図に示すように，本合金は粒界脆化を起こすため非常に脆いことが知られています．そこで，東京工業大学の曽根正人教授の所有する集束イオンビーム(FIB)装置と微小試験機をお借りし，粒界を含まない単結晶ピラーの圧縮試験を行いました．その結果，単結晶であれば，本合金は
塑性変形能が大きく，粒界脆化を抑制できれば延性化可能であることを明らかにしました．しかし，研究の独創性という部分で私は躓きました．自分では達成できないような大きな事ばかり考えてしまい，指導教員である細田秀樹教授と議論をしては負かされていました．そんな時，細田教授から，「学会で，あなたの研究やあなた自身の事を知ってもらい，
もっと色々な先生方や他大学の学生と出会って議論し，視野を拡げなさい」といわれました．これは，人見知りの私にとっては，非常に困難な事でした．しかし，学会や研究会のたびに様々な分野の先生方を紹介していただき，議論する中で，徐々にではありますが，一つの実験データを様々な視点から考察できるようになりました．その結果，修士課程で行っていた AuCuAl 合金の Fe 添加による延性の向上は結晶粒径減少によるものと考えていましたが，もう一度，組織写真を見直すと， Fe 濃度の増加に伴い，粒界が直線状から波うつ複雑な形状に変化していることに気付きました．添加元
素である Fe は構成元素の中で最も融点が高い元素であり，熱処理中の粒成長の際に Fe クラスターが粒界移動を抑制
し，このため粒径を微細にかつ粒界形状を複雑にし，直線的な粒界の長さを減少させることで，き裂発生前にすべり変形が生じ，延性が向上することを見出しました．また，研究室生活で一番感動したことは，私の博士論文公聴会に細田教授がサプライズで，学部時代の指導教員の野田和彦教授を呼んで下さったことです．ご多忙な中，ご臨席くださったことに喜びを感じ，また，人間関係の素晴らしさに感動しました．
現在は，引き続き東京工業大学細田・稲邑研究室で，主に微小試験や微小顕微試験を用いて，Au 基超弾性合金の研究を行っています．また，東京医科歯科大学の塙隆夫教授・堤祐介准教授の研究室にも所属し，AuCuAl 基合金の生体環
境での耐食性評価の研究を行っています．学部生の時に実験の楽しさを知った電気化学の分野に再び関われることに喜びを感じつつも，まだまだ勉強しなければならないことが多々あると痛感し，これからも多くの方と知り合い，視野を広げていきたいと思っています．最後になりましたが，私をここまで育ててくださった野田和彦教授，細田秀樹教授，稲邑朋也准教授，研究者として迎え入れてくださった塙隆夫教授，
堤祐介准教授，研究室でお世話になっている田原正樹助教，
篠原百合助教，土居壽助教，蘆田茉希助教，陳鵬特任助教に心より感謝申し上げます．
（2018年 3 月 5 日受理)[doi:10.2320/materia.57.232]（連絡先〒2268503 横浜市緑区長津田町4259(R227))

は ば た く～第15回 World Materials Day Award† 受賞～

機械工学科に材料好きを増やしたい
北海道科学大学工学部

機械工学科

山田小夏

このたびは第15回 World Materials Day Award をいただ
きありがとうございました．自分がこの賞をいただけるとは思いもしなかったので，受賞した時は大変驚きました．
材料系国際学協会連携組織である IOMMMS(International Organization of Materials, Metals and Minerals Societies)

では国際連携活動の一環として，材料系分野のプレゼンス向上のために毎年11月の最初の水曜日をWorld Materials Day

図1

発表当日の様子．

と制定し，この日に世界同時に，「材料に関する知識とその重要性を社会や若者に啓発する活動」に貢献があった学生に対して「World Materials Day Award」を与え，顕彰しています．日本では毎年日本金属学会秋期講演大会において，発表及び選考が行われています．
2017 年 9 月 7 日に北海道大学で開催された日本金属学会

図2

飲むヨーグルトをマグネシ
ウム製のぐい呑み(左)とガラス製のぐい呑み(右)に注いだ様子．マグネシウム製のぐい呑みからは水素が発生し，酸味が和らぐ．

秋期講演大会で，私はオープンキャンパスや近郊の高校で行なっている模擬講義を，「体感マグネシウム合金」と題してまとめて発表しました．本学の機械工学科は11研究室中 3て酸性が弱まり，味がまろやかになります．マグネシウム製研究室が材料系の研究室であり，材料分野の教育や研究も充のぐい呑みにどのような飲み物を入れるのが適切かを模索す

実していますが，残念なことに材料分野に興味を持って機械るのは苦労しました．酸性の強いオレンジジュース等は味の工学科に入学してくる学生は非常に少なく，自動車や航空機違いがわかりやすいのですが，マグネシウム製のぐい呑みのやロボットに興味を持って入学する学生が多いです．私自身方が明らかにおいしくなくなりました．金属材料に対してマも高校生の時にはロボットに興味があって，機械工学科へのイナスのイメージを与えないようにするため，反応前後の味入学を希望しました．しかし，学科で金属材料について学んの違いがわかりやすく，しかも飲んでおいしいものを見つけでいくうちに金属材料の面白さがわかり，もっと深く学びた

るために 20 種類以上の飲み物を試した末，最終的に飲むヨ

いと思い，材料系の研究室への配属と，大学院への進学を決ーグルトブルーベリー味に落ち着きました．また，マグネシ意しました．高校生の時に材料の面白さを知っていれば，自ウム製とガラス製のぐい呑みについては市販のものを調達で分の勉学への取り組みも変わったかもしれないと思うと同時きましたが，鉄製のぐい呑みは見つけることができなかったに，このような活動を通して材料の面白さを伝えていくこと

ため，自分達で寸法を測定し，設計図を作成して旋盤で製作は非常に重要なことだと感じました．

し，その様子も紹介しました．

この模擬講義は，体験的学習を通して金属材料の重要性や高校生にこの模擬講義を実施すると，はじめは聞き慣れな面白さを学び，高校生の時から材料に興味を持つ学生をもっい金属材料の話に少し戸惑ったりもしますが，実際に金属材と増やすことを目指しています．模擬講義では，マグネシウ料に触れたり，マグネシウム製のぐい呑みに入れた飲むヨーム合金を題材に金属材料や環境影響に関して学びながら，実グルトを飲んだりするうちに，金属材料のおもしろさに気付際にマグネシウムを鉄やガラスと持ち比べて重さの違いを感くようです．この模擬講義を受講して，金属材料を学びたく

じたり，マグネシウム製のぐい呑みに飲むヨーグルトを入れて本学の機械工学科に入学した学生もいます．

て飲んでみることで，金属のイオン化傾向と飲むヨーグルトの酸味の関係を学ぶというものです．

最後になりますが，今回の受賞は決して私一人の力だけでなし得たものではなく，指導していただいた堀内寿晃教授，

マグネシウム製のぐい呑みに酸性の飲み物を入れると，マ

模擬講義の内容を先生と共に試行錯誤してきた本研究室の先グネシウムが溶出して水素イオンが還元され，水素が発生し輩である阿部滉平さんのご協力あってこそのものだと思っています．改めて感謝いたします．今回得られた経験を活かし† World Materials Day Award材料系国際学協会連携組織である IOMMMS では，材料系分野のプレゼンス向上のため「材料に関する知識とその重要性を社会や若者に啓発する活動」に貢献した学生を顕彰している．

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japanて，今後もこのような活動を続けていきたいと思います．
(2018年 3 月23日受理)[doi:10.2320/materia.57.233](連絡先〒0068585 札幌市手稲区前田 7 条154
1)




株
帝人ナカシマメディカル
R&D センターの紹介
帝人ナカシマメディカル株式会社

R&D センター

研究部

渡邊稜太
図1

株 R&D センターの外観．
帝人ナカシマメディカル

帝人ナカシマメディカルは，人工関節の開発・製造・販売を行っている，医療機器メーカーです．その起源は，船舶用プロペラメーカーであるナカシマプロペラ株式会社であり，との固定力が弱いと，緩みなどが発生し再置換を余儀なくさ

その金属加工技術を生かして約 30 年前に事業を開始しましれます．これまで，固定力を上げるために表面形状の制御にた．その後 2008 年にナカシマメディカル株式会社として分より物理的に固定する方法や骨との親和性が高い物質をコー社化し， 2015 年からは帝人株式会社と協業し，帝人ナカシ

ティングする方法など様々な固定方法が実用化されてきましマメディカル株式会社として事業を継続しています．

た．しかしながら，材料と骨が固着するまでに時間がかかる

その中で，人工関節に関するマテリアル，メカニクス，クこと，コーティング層の剥離，人工関節と骨との間にギャッ

リニカルなどあらゆる分野を対象として研究開発を推進する

プが生じるなど，まだ多くの問題が指摘されています．したR&D センターをご紹介します（図）．当センターは2010年

がって，当センターでは，素材の観点から，また 3D プリンに産業技術研究開発整備費補助金(経済産業省，中国経産局)

ターを活用するなどし，より早く・強く・長期間にわたっての助成を頂いて岡山市北区にある岡山リサーチパーク内に開骨と結合できる技術の開発に向けた研究を進めています．二設いたしました．当センターは岡山空港から車で約 10 分とつ目の感染に関しては，人工関節で最も深刻な合併症の一つ

比較的アクセスが良い場所にありながら，豊かな自然に囲まとされています．人工関節手術における感染発症率は約 1

れた落ち着いた環境になっており研究開発をする上では最適以下と非常にまれな事象であるものの，発症してバイオフィ

なものとなっています．

ルムが形成されると重篤な症状を引き起こします．そのた

人工関節にはチタン合金のような金属から摺動部材にセラ
ミックス，超高分子量ポリエチレンまで用いられているため，め，細菌による感染やバイオフィルムの形成を阻害するような技術の開発が求められています．

R&D センターではこれら全ての材料を研究対象としていい

これらに加え，「最適化」ということを最重要キーワード

ます．また，体内に埋入するという特性から材料の力学的特とした取り組みを行っています．現在，日本の人工関節市場性や化学的特性だけでなく，骨との親和性や生体への安全性

では約 85 が輸入製品によって占められている状況です．

のような生物学的な特性を評価することも人工関節を研究す

その多くは欧米人の標準的な骨格や生活様式に基づいて開発

る上では重要です．このように幅広い材料・特性を評価できされています．しかしながら，日本人と欧米人では人種間でるように，様々な実験装置や分析機器を備えています．ま骨格の形状や生活様式が異なるため，それらは日本人にとった，材料の作製や分析だけに留まらず，臨床の実践を想定でて最適なものであるか，という議論があります．また個人そきるように CT 撮影室や手術練習室も設置しています．このれぞれによって，骨格形状や骨質，症状，活動度などには違ような設備を用いて，「基礎研究」から「ものづくり」，「臨いがあり，ひとりの個人にとって最適な形状・特性はそれぞ

床研究」までを横断的に実施できることが当センターの特徴

れ異なる可能性があります．そこで R&D センターでは，日となっています．

本人の骨格や生活様式に適した人工関節，さらには患者一人人工関節における研究のキーワードは様々ありますが，大一人に最適な「パーソナライズドインプラント」の実用化をきな課題の一つとしては「長寿命化」が挙げられます．人工目指して研究に取り組んでいます．これは，数少ない国産の関節は年々高機能化してきており，現在ではその寿命は 20

人工関節メーカーとして与えられた使命だと考えています．

年以上と言われるようになってきましたが，弛みや感染など最後になりましたが，高齢化が進んでいる日本では，今後が原因で早期に再置換する症例もあります．そのため，人工人工関節の需要はますます高まってくると予想されます．そ

関節には，より長期間安定して体内に存在し再置換する必要

うした状況の中，R&D センターでは，一人でも多くの方ががないことが求められています．こうした課題を解決するた

健康で活力ある暮らしを送れるように，「パーソナライズド

 骨固定力の高い表面処
めに，R&D センターでは，例えば◯

インプラント」の実用化に向けて研究開発に日々邁進してい 感染予防技術の開発などに取り組んでいま
理技術の開発，◯きたいと思います．

す．最初の骨固定力の高い表面処理技術に関しては，人工関(2018年 2 月19日受理)[doi:10.2320/materia.57.234]

節業界において長年研究されている技術です．人工関節と骨(連絡先〒7011221 岡山市北区芳賀5322)



研究室紹介

本
会

告

会

記

事

技術賞，功績賞，谷川・ハリス賞，増本量賞，研究技術功労賞
候補者推薦依頼 …………………………………………………235
2018年秋期講演大会の外国人特別講演および招待講演募集……………………………………………………………………235
日本金属学会主催国際会議提案募集 …………………………235
研究集会 …………………………………………………………235
会報編集委員会からのお知らせ ………………………………236
欧文誌編集委員会からのお知らせ ……………………………236
2018年秋期講演大会講演募集および参加募集 ………………238
金属学会セミナー開催報告 ……………………………………249
2018年春期講演大会記録 ………………………………………250

支部行事 …………………………236 新入会員 …………………………248
掲示板 ……………………………237 まてりあ次号予告 ………………248
会誌・欧文誌 5 号目次 …………247 行事カレンダー …………………252

事務局 渉 外 ・ 国 際 関 係secgnl＠jim.or.jp
会員サービス全般account＠jim.or.jp
会費・各種支払member＠jim.or.jp
刊 行 物 申 込 みordering＠jim.or.jp
セミナーシンポジウム参加申込みmeeting＠jim.or.jp
講 演 大 会annualm＠jim.or.jp
総 務 ・ 各 種 賞gaffair＠jim.or.jp
学術情報サービス全般secgnl＠jim.or.jp
分
科会stevent＠jim.or.jp
まてりあ・広告materia＠jim.or.jp
会 誌 ・ 欧 文 誌editjt＠jim.or.jp
公益社団法人日本金属学会
〒


 仙台市青葉区一番町

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 FAX 
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


TEL 
http://jim.or.jp/

投稿規程・出版案内・入会申込はホームページをご利用下さい．
会告原稿締切毎月 1 日で，翌月号掲載です．
掲示板や行事のご案内は，ホームページにも掲載しております．

会

告(ホームページもご参照下さい)

第回技術賞，第回功績賞，第回谷川・ハリス賞，
第回増本量賞，候補者推薦依頼

金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究
会 講演募集下記の推薦をお願いします．
技

術

功

績

賞(第60回)
賞(第77回)研究会 No. 79

谷川・ハリス賞(第58回)
増本

量賞(第25回)

第 2 回金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会
を大阪府立大学中百舌鳥キャンパスで開催いたします．本研究会で2019年 3 月開催の春期講演大会の折に授賞予定
推薦締切各賞共通 2018年 7 月 2 日(月)は，金属，セラミックス，結晶性ポリマー等の結晶方位に関する研候 補 者各賞共通

個人を対象とします

や今秋の各学協会で発表予定の内容でも結構です．ご発表は討論を推薦資格各賞共通

本会社員(代議員)または 3 名以上連名の正員

含めて 25 分～ 30 分を予定しております．講演をご希望の方は講演
題目，発表者氏名(登壇者に○印をつける)，所属，連絡先(住所，＊候補者本人による推薦書の提出は認めておりません．
詳細まてりあ 4 号182頁

究発表を皆様から広く募集いたします．学会で既に発表された内容

TEL ， E mail)を下記世話人までご連絡下さい．また，事前に A4で 2 頁の講演概要原稿をご提出いただくことになっておりますので，お申込いただいた方々には概要原稿作成要領を参加申込書とと第
回研究技術功労賞受賞候補者の推薦依頼もにお送りいたします．本研究会会員以外の方々もふるってお申し込み下さい．なお，本講演会は軽金属学会「アルミニウムの再結晶

代議員の推薦締切日2018年 7 月 2 日(月)集合組織形成モデル化研究部会」との共催により行います．

支部長の推薦締切日2018年 7 月10日(火)
推 薦 者本会社員(代議員)または支部長
詳

細まてりあ 4 号183頁

日

時

場

所

2018年 8 月30日(木) 午後，8 月31日(金) 午前・午後
大阪府立大学中百舌鳥キャンパス B5 棟 1B34室〒5998531 堺市中区学園町 11年秋期講演大会の外国人特別講演および招待講演募集https://www.osakafuu.ac.jp/
講演申込期限 2018年 6 月15日(金)参 加 費 資料代 1,000円(当日お支払い下さい)
申 込 先

推薦締切2018年 5 月31日(木)詳細まてりあ 3 号127頁〒3218585 宇都宮市陽東 71
2
宇都宮大学大学院工学研究部循環生産研究部門
高山善匡
 028
6896033

FAX 0286896078%

Email: takayama＠cc.utsunomiyau.ac.jp

日本金属学会主催国際会議提案募集
推薦締切2018年 5 月31日(木)細まてりあ 3 号127頁

詳

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan




支部行事
平成年度日本金属学会・日本鉄鋼協会
両北海道支部
合同サマーセッション開催のお知らせ

特集企画の投稿募集■ Multiscale Engineering of Green Energy
Materials (グリーンエネルギー材料のマルチスケール創製(本会研究会成果報告))［協賛］日本鋳造工学会北海道支部，軽金属学会北海道支部
持続可能な低炭素社会の構築とともに安全安心なエネルギーの確
日本金属学会および日本鉄鋼協会両北海道支部共催の合同サマー

保が重要な課題となっている．太陽光発電や熱電材料などのエネル

セッションを下記のように開催いたしますので，会員各位の活発なギー変換システム用材料や水素吸蔵材料の創出と共に，超々臨界発

討論の機会となりますよう多数のご参加をお願い申し上げます．

電や超高温熱機関などの高効率化を実現するための方策を見出すこ

詳細は，北海道支部の web ページをご覧下さい．

とにより，材料科学の立場から環境・エネルギー問題に貢献できる．本特集では，これらを構成するエネルギー材料について，ナノ

開催日
場

所

2018年 7 月13日(金)札幌市教育文化会館

からマクロスケールにおける格子欠陥，微細組織のキャラクタリゼ

4 階講堂， 4 階ギャラリー， 4 階研修室402(〒0600001 札幌市中央区北 1 条西13丁目)

参加費

一般3,000円，学生1,000円

連絡先

〒060
8628 札幌市北区北13条西 8 丁目ーションとその設計・制御など，マルチスケールによる新規グリー
ンエネルギー材料の開発に向けた最近の研究成果を発信したい．

北海道大学大学院工学研究院 材料科学部門内

上記テーマに関する特集を，Materials Transactions 60巻 3 号( 2019 年 3 月発行)に予定しております．多数ご投稿下さいますよ日本金属学会北海道支部事務局

うお願いいたします．

松島永佳

/%
FAX 0117066352
ホームページEmail: jim_hokkaido＠eng.hokudai.ac.jp
支部行事 → 北海道支部

掲載予定号第60巻第 3 号(2019年)
原稿締切日2018年 9 月 3 日■New Trends for Structural and Chemical Analyses by Transmission Electron Microscopy(電子顕微鏡法による構造および化学状態解析の新たな動向)

まてりあ特集企画公募のお知らせ「顕微鏡法による材料開発のための微細構造研究最前線(11)」
原稿募集
テーマ「顕微鏡法の材料評価への展開と先端評価法の進展」(掲載号第57巻12号(2018))

材料の物理的性質は，原子配列や僅かに添加した機能元素に強く依存するため，機能発現のメカニズムを明らかにするには原子スケールでの構造情報や化学的情報の取得が必要不可欠である．しかしながら，デバイスの高集積化に伴う微細化や機能付加のためのナノヘテロ化に伴い，通常の手法ではこれらの情報の取得が困難となっ2016 年に 7 年ぶりに再開された顕微鏡特集では，その間に発展した装置・解析法を駆使された多くの研究紹介がありました．今回てきている．「電子顕微鏡技術」は析出物や欠陥等の構造情報，組の特集では初学者や材料開発の現場の研究者にも広く興味を持って能で高精度に同時に測定することが出来るため，新規機能性材料・もらえるよう，「顕微鏡法の材料評価への展開と先端評価法の進展」

構造材料の研究開発には欠かすことができない重要な技術である．

をテーマとして，汎用顕微鏡による実用材料の解析例から最新の装本特集では，材料の機能発現のメカニズムを原子レベルで明らかに

置による解析および計算科学的手法による組織解析や各種顕微鏡法

するため，電子顕微鏡技術を用いて得られた最近の研究成果についまで，近年明らかになった新しい知見について，観察と画像解析にて議論する．

成や結合状態等の化学的情報を，試料の同じ場所から高い空間分解

際しての創意工夫にも焦点を当て，広く会員の皆様にご紹介したいと思います．応募原稿の中から，約3040編(1 編当り 1 ページ)を審査の上掲載いたします．奮ってご応募下さい．

上記テーマに関する特集を，Materials Transactions 60巻 5 号( 2019 年 5 月発行)に予定しております．多数ご投稿下さいますよ
うお願いいたします．

 著者名・◯
 所属・◯
 連絡先・◯
 論文題目と応募に当たっては，◯
 その概要(300字)・◯
 掲載予定の写真や図を 応募用紙 (ダウンロ◯ードして下さい)にご記入の上，下記までご提出して下さい．

同一第一著者の投稿は 2 件まで(類似内容は 1 件まで)，ファイ
ルサイズは 1 MB 程度でお願いします．応募締切は月日(金)(必着)です．審査の結果，採用させて頂く原稿の著者には，別途，最終原稿用のフォーマットなどを送付致します．

掲載予定号第60巻第 5 号(2019年)
原稿締切日2018年11月 1 日
投稿に際しては，日本金属学会欧文誌投稿の手引・執筆要領(本会 Web ページ)に従うこと．
通常の投稿論文と同様の審査過程を経て，編集委員会で採否を決定する．

応募用紙

まてりあ Web ページから用紙をダウンロードの上，

著者は，投稿・掲載費用をご負担願います．

上記 6 項目を記入し下記 E mail アドレスにご送信下
さい．
原稿送信先公益社団法人日本金属学会 会報編集委員会

Email: kenbikyou＠jim.or.jp
http://jim.or.jp/
 022
2233685



問合せ先

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

http://jim.or.jp/
 022
2233685 %FAX 0222236312
Email: editjt＠jim.or.jp

本 会 記 事助

〈公募類記事〉
無料掲載募集人員，締切日，問合先のみ掲載．
有料掲載1/4頁(700～800文字)程度．
「まてりあ」とホームページに掲載15,000円＋税ホームページのみ掲載
10,000円＋税〈その他の記事〉 原則として有料掲載．
原稿締切・掲載号毎月 1 日締切で翌月号 1 回掲載
原稿提出方法電子メールと FAX 両方(受け取りメールの確認をして下さい)原稿送信先%FAX 0222236312 Email : materia＠jim.or.jp◇国立研究開発法人物質・材料研究機構
定年制職員(正職員)公募◇
公募人数◇公益財団法人 JFE21 世紀財団◇
年度 技術研究助成 募集要項
.

分野別公募

＊研究分野の範囲は，財団 HP 掲載の募集要項別紙「研究分野分類表」をご覧下さい．

各名(分野)

分野別公募

助成件数と助成金額
件数 25件(原則)(200万円/件）

物質・材料一般(分野不問) 若干名(女性枠あり)
エンジニア職助成対象となる研究
鉄鋼技術研究鉄鋼材料，製造プロセス，鉄鋼副産物を対象とする基礎/応用研究．計測・制御・分析・計算科学・数値解析等で鉄鋼を対象とする関連技術や生産技術の研究を含む．
地球環境・地球温暖化防止技術研究地球環境保全と地球温暖化防止を目的とした技術開発を対象とするエンジニアリン
グ(工学)に関係する基礎，応用技術の研究

.

研究職

成

鉄鋼技術研究地球環境・地球温暖化防止技術研究

12～3 件12～3 件

各名(分野)

専門分野

.

研究職
 物質・材料一般(分野不問)，◯
 物質・材料一般(女性のみ応◯ 光・電子機能性単結晶開発，◯
 電気機械結合材料，
募可)，◯

研究期間
原則 1 年間(2019年 1 月研究開始・同年12月終了・2020年 1 月報
告書提出)但し，2 年間を上限として延期・延長は可(その場合2021
年 1 月報告書提出)

 二次電池材料，◯
 蓄電デバイス，◯ スピントロニクス，◯
磁◯材料データ科学
 FRP/FRTP/接着，◯性理論，◯

エンジニア職 耐熱材料の創製，◯
 溶接および鍛造圧延，◯
 化学分析・機器◯
 事務系情報システムエンジニア分析による精密元素定量，◯

公募締切 
年月日(水)予定
業務(研究)内容，応募資格，応募方法などの詳細は当機構のホームページを参照．

応募資格者
日本の国公私立大学または公的研究機関に勤務(常勤)する研究者であって国籍は問わない．なおグループでの研究の場合，代表研究者以外の共同研究者は 3 名以内で，大学院生および外国の大学，
日本の他の大学や公的研究機関に所属する研究者も可とする．
2015 ～ 17 年度の本研究助成を代表研究者として受領した者は，代表研究者としての応募はできない．

.

http://www.nims.go.jp/employment/permanentstaff.html
問合せ先

.

申請の手続き本財団ホームページ( HP )の申請様式に記入し， HP 内の申請画面から財団に送信する．

〒305
0047 茨城県つくば市千現 121

財団 HPhttp://www.jfe21st
cf.or.jp/
受付開始4 月23日(月)，締切月日(金)国立研究開発法人物質・材料研究機構
人材部門

人材開発・大学院室 0298592555

Email: nimsrecruit＠nims.go.jp

.

審査・選考と助成研究(者)の公表
7 月～ 9 月に審査委員会による審査・選考を行い，9 月末に応募者に結果を通知する．同時に財団 HP 等で，助成研究者と研究テーマ等を公表する．
＊詳細は財団 HPhttp://www.jfe21st
cf.or.jp/をご覧下さい．
＊お問合せ先(財団事務局)
 033597
4652 Email: zai21c＠jfe21stcf.or.jp

助成(公財)泉科学技術振興財団

年度研究助成等の募集◇◇

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

◇

研究助成(高度機能性材料およびこれに関連する科学技術の基礎研
究分野における真に独自の発想に基づく新しい研究に対する助成)助成金額1 件100万円以下，45件．
研究集会スタートアップ及びその飛躍への助成
助成金額1 件20万円～80万円，8 件以内．
募集期間 2018年 4 月 1 日～2018年 6 月15日(必着)．
応募方法 詳細は下記ホームページをご参照下さい．
連 絡 先 〒5310072 大阪市北区豊崎 39
7
公益財団法人 泉科学技術振興財団
http://www.izumizaidan.jp/
 066373
1811 Email: info＠izumizaidan.jp年秋期(第回)講演大会講演募集
2018年秋期講演大会を下記の通り開催いたします．

会

期


年月日(水)～月日(金)会場仙台国際センター(〒9800856 仙台市青葉区青葉山無番地)および東北大学川内北キャンパス(〒9808576 仙台市青葉区川内41)

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

協賛公益財団法人仙台観光国際協会

講演申込受付・概要原稿提出を下記日程で行います．

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

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

講演申込ホームページアドレス
講演申込および概要原稿提出期限(締切厳守)

講演申込と講演概要提出は同時に行う．(同時に行わない場合は，講演申込として受理されない)
講演種別

全講演(公募シンポジウム，一般，ポスター，共同セッション)

講演申込・大会参加事前予約期間

5 月25日(金)13時～7 月 6 日(金)17時

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

講演についての問合先公益社団法人日本金属学会

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

http://www.jim.or.jp.memberinfosys/member/

講演種別

全講演(公募シンポジウム，一般，ポスター，共同セッション)

入会申込期限7 月 4 日(水)7 月31日(火)年会費納入期限
入会・会費の問合せ会員サービス係

member＠jim.or.jp

講演申込要領※一般講演およびポスターセッションの申込は，講演セッションキーワード一覧から，第希望および第希望のセッションキーワードを選択する．キーワードへの申込数および内容を参考に最終的に組入れるセッションを確定します．
※申込方法について
すべての申込は WEB 申込です．
※講演時間・概要サイズについて
すべての概要原稿のサイズは仕上がり A4 版縦ページです．(題目と共同研究者の部分 1/3＋本文 2/3 頁)
講演種別

概要サイズ

申込方法

発表件数

講演資格

公募シンポジウム
一

般A4

ポスターセッション

1頁

WEB のみいずれか
1 人 1 件※

共同セッション
※

.

個人会員
非会員は登壇費が
必要

講演時間

討論時間

10分～20分

5 分～10分

10分

5分

…

…

15分

5分

発表件数 講演発表は，公募シンポジウム，一般講演，ポスターセッションのいずれか 1 人，1 件とし，講演種別を選択し申込をする．
ただし，招待講演，受賞講演，基調講演等の特殊講演は上記の適用外とする．

発表内容






.

内容未発表のもので，講演としてまとまったものに限る．
言語日本語もしくは英語．
講演資格

講演者は，年会費および参加費納入済の本会個人会員(登壇費不要)，非会員および個人会員ではない維持員会社社員は下記大会参加費と登壇費の前納を条件とし，講演申込ができる．ただし，期日までに年会費の支払いのない場合は，申込の講演を不許可とする．



本 会 記 事

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

会

費

大会参加費

1 講演登壇費

合

計

一 般

―

前納 24,000円

10,000円

34,000円

学 生―

前納 14,000円

5,000円

19,000円

一 般―

前納 10,000円

10,000円

20,000円

非会員
非会員(個人会員ではない維持員会社社員)

.

講演者変更および講演取消しについて

申込後の安易な講演者変更や取り消しは認めない．



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

.

講演者が異なる連続講演の希望
申込備考欄に連続希望する講演の順番，発表者名，タイトル，(可能なら受理番号)を記入し，同一のセッション名で申込みすること．
申込締切後の希望は受付けない．

.

講演日の希望申込時に備考欄に記入のこと．ただし，セッションの日程上希望に添えないこともある．申込締切後の希望は受付けない．

.

講演発表の際の注意事項


プロジェクターは全会場に設置する．ただし，パソコンは講演者で用意し，操作する．



プロジェクター接続ケーブルは RGB のみ用意あり，それ以外の接続コードは発表者で用意する．




.

講演時間は厳守する．
プログラム

プログラムは 7 月末頃ホームページに掲載予定です(会報付録は 9 月 1 日発行号)．

ポスターセッションについて.

展示方法ポスター 1 発表につきパネル 1 枚を準備します．ポスターボードのサイズなどは 8 月にホームページに掲載の「ポスター作

.

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

成要領」参照して下さい．
エントリーの要件
 発表時点で，30歳以下の学生および30歳以下の若手研究者．(年齢はポスター発表時点で，30歳以下の者)◯
 過去のこの賞の受賞の有無は問わない．
◯

.

 発表者が病欠等の場合，申し出があれば代理発表は可能．
選考対象外のポスター◯ ポスターのみの掲示も可能だがその旨を事前に事務局へ連絡する．
◯

上記の場合，優秀ポスター賞の授賞対象から外れる．

鉄鋼協会との共同セッションについて
本会と日本鉄鋼協会との連携強化の一環として下記の共同セッションを実施しています．ただし，講演件数や発表内容によっては関連する
一般講演に移ることもあります．
発表に際しての注意 相互聴講参加申込による講演発表は不可．
プログラムは両会のプログラムに掲載．
 「チタン・チタン合金」(2018年秋の会場は鉄鋼協会会場)◯
 「超微細粒組織制御の基礎」(◯〃

金属学会会場) 「マルテンサイト・ベイナイト変態の材料科学と応用」(◯◇

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

〃

金属学会会場)

◇

◇




講演概要原稿作成要領
講演申込と講演概要原稿は同時提出する．(※同時に行わない場
合は，講演申込として受理されない)
言語日本語または英語．
原稿分量仕上がり A4 判縦 1 頁(題目と共同研究者の部分 1 / 3 ＋
本文 2/3 頁)
講演概要集 DVD 発行・発送日 2018年 9 月 5 日(水)※提出された概要原稿分量が規定サイズより大小する場合は，上記サイズに縮小または拡大して掲載いたします．

Word 形式(doc またはdocx)の原稿で提出(WEB 申込では画面上で原稿をアップロード)．



発表者氏名の前に必ず○印を付ける( WEB 申込では画面上

原稿修正提出期限を過ぎた原稿修正・差替は出来ない．



アップロードの際，文字，図表等の品質を確認する．

で講演者をチェックする)．

原稿のサイズ(全講演種別)仕上がり A4 縦頁(右記参照)※WEB 申込の際は，演題と共同研究者部分を除いた本文のみの概


要原稿を作成下さい．(大会受付システムトップページ(WEB 画面)の雛形をご利用下さい．）

講演大会概要の投稿要領
講演大会概要への投稿を公正かつ適切に行うため，投稿要件に従って講演概要を作成願います．
(投稿の要件)

未発表でかつオリジナリティがあること．



前項にかかわらず，この法人の査読規程に定める範囲において，概要発表内容の重複を認める場合がある．



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．



作成要領に準拠して作成された原稿であること．



著作権をこの法人に帰属することに同意すること．



ミスコンダクトをしないことおよびミスコンダクトをした場合は，この法人の定めるところにより処分または措置を受けることに同意
すること．




宣伝や商用目的とする内容でないこと．

講演大会概要の査読
講演大会概要に投稿された全ての概要は，査読基準に基づき，その分野の専門家が査読する.査読結果が「掲載不適当」に該当する場合は，理由を示して著者に返却する．
(査読の基準)

作成要領に準拠していること．



科学的技術的に質の高い，興味ある内容が十分含まれていること．



内容が正確で，記述に問題がないこと．



題目が妥当であること．



在来研究との関連が明示されていること．



本 会 記 事「若手講演論文賞」の募集

日本金属学会・日本鉄鋼協会講演大会の相互聴講のお知らせ

春秋講演大会の一般講演発表およびポスター発表とその特集号(日本金属学会誌および Materials Transactions で年 2 回編集・発行している)の中で学術上，特に優秀な論文に授賞しております．

しています．

奮ってご応募下さい．

申込方法当日受付

申込条件済ませた後，鉄鋼協会受付で相互聴講の申込をする．

本会と日本鉄鋼協会との連携強化の一環として，相互聴講を実施

鉄鋼協会の講演を聴講する場合は，金属学会で従来の参加受付を
講演大会講演申込時に「若手講演論文賞」応募と応募意思を鉄鋼協会で発表し，金属学会で聴講のみされる場合，鉄鋼協会で従明確にする．(座長推薦の優秀な講演発表も対象になります)

来の参加受付を済ませた後，金属学会受付で相互聴講の申し込みを

年齢35歳以下の発表者を授賞対象者とする．
秋期講演大会2018年 9 月 1 日時点で35歳以下の方して下さい．



一般講演発表者およびポスター発表者に限定する．

の正規大会参加申込が必要です．



2018年秋期大会講演精選論文(Selected Papers from JIM
Fall Meeting(2018))に掲載の下記種別の論文を対象とする．

発表は(金属)で(註)金属学会で講演発表(共同セッション含)する場合は，金属学会

会誌「学術論文」または「技術論文」
欧文誌「Regular Article」または「Technical Article」

かつ(鉄鋼の聴講)のみの場合↓
参加登録は(金属)でする．
相互聴講手続きは(鉄鋼)でする．

会誌年秋期大会講演精選論文原稿募集
欧文誌 Selected Papers from JIM Fall Meeting(2018)原稿募集

発表は(鉄鋼)でかつ(金属の聴講)のみの場合↓
参加登録は(鉄鋼)でする．
相互聴講手続きは(金属)でする．

◎日本金属学会誌「 2018 年秋期大会講演精選論文」 83 巻 4 号および 5 号(2019年)掲載◎Materials Transactions「Selected Papers from JIM Fall Meeting

聴講のみ(概要集 DVD 無し)

3,000円聴講と概要集 DVD(1 部)

6,000円(2018)」60巻 4 号および 5 号(2019年)掲載◎予備登録締切 2018年10月 5 日(金)◎原 稿 締 切 2018年10月15日(月)◎予備登録，投稿および審査方法は，一般投稿論文に準ずる(ホームページの会誌・欧文誌投稿の手引き・執筆要領参照)．
◎欧文誌掲載論文は投稿掲載費用を必ず負担する．(会誌掲載論文
は投稿掲載費用無料です)☆すべての講演申込がインターネット申込となりますので，ご協力をお願い申し上げます．ご不明な点はお問い合せ下さい．
連絡先TEL 0222233685 FAX 0222236312
mail: annualm＠jim.or.jp
E(公社)日本金属学会 講演大会係

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japanインターネットによる講演申込・概要原稿提出手順入力された情報および登録された概要原稿は，プログラムおよび講演概要集 DVD にそのまま反映されますので，お間違えのないようにご登録下さい．

インターネット申込者は，講演者本人に限る． ID (会員番号)，パスワードを使用して，金属学会「大会受付システムトップページ(https://www.jim.or.jp/convention/2018autumn/)から申込みする．なお，申込締切日の 3 日前から申込みが集中殺到し，回線が混雑する
ので，早目に申込み下さい．
秋期講演大会受付システムトップページ → ID 認証画面※1 → 講演申込 → 内容確認・修正 → 登録 → メール通知(申込受理通知)※1本会会員の ID(会員番号)，パスワード《講演内容の確認・修正》
概要提出日までに WEB 画面の内容確認・修正で変更した場合，講演大会プログラムに反映される．
秋期講演大会受付システムトップページ → 講演大会 MyPage → ID 認証画面※2 → 内容確認・修正 → 登録 → メール通知(修正受理通知)※2申込受理通知に記載された，秋期講演大会用の参加登録番号，パスワード
講演の分類
セッションキーワード(一般，ポスターのみ)

セッション名はまてりあ第 57 巻第 5 号 243 頁の講演セッションキーワード一覧から第希望(必須)および第希望(必須)のセッションキーワードを選択する．
セッションキーワードへの申込数および内容を参考に最終的に組入れるセッションを確定する．

シンポジウム講演

まてりあ第57巻第 5 号244頁のテーマ要旨を参照の上，応募するシンポジウム番号を選択する．

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

「若手講演論文賞」
応募

申込条件
 講演大会講演申込時に論文賞「若手講演論文」応募と応募意思を明確にする．
 年齢35歳以下の発表者を授賞対象者とする．

秋期講演大会9 月 1 日時点で35歳以下の者．
 一般講演およびポスターセッション発表者．

会誌または Materials Transactions の特集「講演精選論文」に掲載済の論文を対象とする．

申込研究者数所属機関数
申込研究者一覧

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

ローマ字氏名所属機関略称

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

東北大工(院生)］

講演題目

和文題目は150バイト(全角75文字)まで，外国人講演の英文題目は200バイトまで．

要旨

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

概要原稿

全講演 A版頁．Word 文書(雛形あり)で作成し，アップロードする概要原稿の内容と入力したフォームの内容が同じになるようにすること．
内容変更の場合は概要原稿の修正版を期日内に再提出する．

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

会員番号

必ず会員番号(ID)を記入する．

著作権同意できない場合は申込出来ない．

プログラム公開

同意できない場合は申込出来ない．

本 会 記 事2018年秋期講演セッションキーワード一覧

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan年秋期講演大会公募シンポジウムテーマ要旨
秋期講演大会(東北大学)におけるテーマ公募によるシンポジウム講演は，下記 9 テーマで実施することになりました．講演申込要領は前記のとおりです．多数の有益な講演と活発な討論を期待いたします．

S1

キンク強化の材料科学

Materials Science ofS3

先進ナノ構造解析に基づく材料科学の新展開

New Aspect of Materials Science Based on Advanced Nanos-

Kink Strengthening I

tructure Analyses
硬質層と軟質層の積層により特徴付けられる「ミルフィーユ構造」
は，強加工時に導入されるキンクによって強化される．常識的には，異方性が強い層状構造の格子回転を伴うキンク形成は，強度劣化の原因とされることはあっても材料強化に寄与しているとは考え難かった．予想外の発見であった「キンク強化」現象を，精緻な実験によるメカニズム評価，および回位等の記述子に基づく解釈・理論を通して強化原理を確立し，新たな設計指針による高性能構造材料の創製を目指す．構造材料設計において「結晶構造には独立な 5
つのすべり系が必要」とするフォン・ミーゼス条件に縛られないキ
ンク強化原理の普遍化は，構造材料の可能性を飛躍的に拡大する．
本シンポジウムでは，金属系・高分子系材料を含めた「ミルフィーユ構造」「キンク形成」をキーワードとする講演を募集し，キンク制御による高強度・高延性構造材料の創製の可能性について議論を深め，キンク強化の材料科学の発展を促す．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
東京大学教授 阿部英司
Email: abe＠material.t.utokyo.ac.jp(シンポジウム cochairs)
九大 中島英治 熊本大 河村能人 山崎倫昭
JAEA 相澤一也 東工大 藤居俊之 東京農工大 斎藤 拓

近年の先進材料の特性の多くは，単結晶バルクとしての性質ではなく，材料中に含まれる点欠陥や表面・界面などの格子欠陥に起因している．したがって，これら格子欠陥のもつ電子・原子レベル構
造(ナノ構造)と物性を精緻に解明すること，さらにその情報に基づいた材料開発に大きな期待が寄せられている．これに対し，近年のナノ計測技術や理論計算においてその分解能や精度に著しい進歩がみられ，材料のナノ構造に関する新規な知見が得られるようになってきた．本公募シンポジウムでは，最新のナノ計測手法および理論
計算手法を用いた各種材料のナノ構造に関する最近の成果を議論し，今後の課題およびナノ構造研究の方向性について意見交換する場としたい．新規材料やプロセスに関する研究発表も歓迎する．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
名古屋大学大学院工学研究科教授 松永克志
Email: kmatsunaga＠nagoyau.jp(シンポジウム co
chairs)
東大 柴田直哉 阪大 吉矢真人 名大 中村篤智

S4

材料技術史から見るこれからの技術展開

I

Future growth expected from technological history ofmaterials I

S2

ハイエントロピー合金の材料科学

Materials

Science and Technology in HighEntropy Alloys
最近，ハイエントロピー合金に関するシンポジウムが TMS や
MRS などの定期大会だけでなく独立な国際会議としても多数開催されるようになり，ハイエントロピー合金に関する研究が世界的に活況を呈している．ハイエントロピー合金では，配置のエントロピ
ーが固溶体相を安定化するとの考えを基に，不均一に歪んだ結晶格子に由来した高い変形強度，トラップ効果に由来した遅い原子拡散から生じる高いクリープ特性，多様な構成原子間の非線形相互作用に起因する物性発現に関するカクテル効果など，材料科学の基礎・応用の両面で興味深い現象が期待されている．現実に，優れた高温
強度，低温靭性，高耐摩耗性を示す一連の合金が見出されているが，その物性発現機構などには未だ不明な点も多い．また，どのような合金系が不規則固溶体たるハイエントロピー合金を形成するかなど，根源的な問いに対する究明もなお必要である．本シンポジウ
ムは，ハイエントロピー合金の基礎及び応用に関する実験・理論計
算からの研究に関する講演を広く募り，大学，企業，研究所の研究者の活発な議論の場を提供するとともに，これら研究者の有機的連携を促進しつつ，上記のハイエントロピー合金に関する科学的な疑問を解明すべく企画した．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
京都大学大学院工学研究科教授 乾 晴行
Email: inui.haruyuki.3z＠kyotou.ac.jp(シンポジウム cochairs)
東北大 古原 忠 名大 小山敏幸 京大  伸泰
阪大 尾方成信

金属材料は精錬，溶解，鋳造，成形(鍛造，圧延など)のプロセスを経て必要な特性を発現させる．材料開発の歴史の中でプロセス開発は重要な役割を担ってきた．持続可能な社会のためには，材料特性だけではなく，環境低負荷プロセスや高効率プロセスの開発が必要であり，さらに，これらの新しいプロセスに適した合金開発や応用展開も期待される．これからの材料研究の新展開を考えるために，今までのプロセスや材料開発の歴史を振り返るとともに，これから期待される新しいプロセスや材料開発，実用分野などについて議論するために，このシンポジウムを行う．今回は，航空機材料や生体材料として幅広い分野で使用される Ti をテーマにする．このシンポジウムはシリーズ化して様々な材料について議論を行っていく予定である．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
奈良女子大学准教授 松岡由貴
Email: matsuoka＠cc.narawu.ac.jp(シンポジウム co
chairs)
NIMS 御手洗容子 東北大 武藤 泉 東工大 小林能直
阪大 中野貴由

S5 バイオマテリアル科学におけるイメージング
技術 Imaging Techniques in Biomaterials Science
各種顕微鏡技術によって，材料内部の微細構造・組織，元素分布などが可視化され，その情報を基に新しい構造・機能材料が開発されてきた．バイオマテリアルにおいては，そのような材料内部のマ
ルチスケールな情報も重要であるが，材料表面における細胞やタン
パク質，各種生体分子との相互作用，さらに，材料を生体内に埋入した場合においては，その周囲の生体組織そのものの情報も極めて

本 会 記 事

重要である．近年，各種蛍光タンパク・マーカーを利用した細胞や生体組織の可視化手法であるバイオイメージング技術が次々と開発され，また， X 線 CT ， MRI ， PET など物理的な可視化装置とその利用技術も急速に発展している．特にバイオマテリアル上でのタンパク質や細胞の挙動を可視化して解析するバイオ・マテリアルイ
メージングは，機能的で生体と完全に融合したバイオマテリアルの開発に必要不可欠な技術となってきている．本シンポジウムでは，生体内の細胞やタンパク質，そして生体分子を可視化するバイオイ
メージング技術と生体・材料の相互作用を解明するバイオ・マテリ
アルイメージングについて，直接的な可視化技術のみならず，様々な計測機器を併用した間接的解析手法に取り組む研究者らが一堂に会して幅広く議論することで，生体機能の解明と生体・細胞・生体
分子と材料との相互関係について深く理解する場を提供する．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
愛媛大学大学院教授 小林千悟
Email: kobayashi.sengo.me＠ehimeu.ac.jp(シンポジウム cochairs)
阪大 中野貴由 関西大 上田正人 東北大 野村直之
名大 黒田健介 東京医歯大 堤 祐介

S6

ナノ・マイクロ造形構造体の材料学V

Material Science in Nano/Microscale 3D Structures V
高エネルギー線照射などによりナノからサブミクロンの，3D プ
リンティングなどによりミクロンオーダーで形態制御した構造体の形成が種々の材料で可能となってきている．これら構造体形成において重要な役割を担う核形成や成長などは基本的に不均質非平衡反応であり，その反応過程の基礎的理解は重要である．本シンポでは，材料種を超えてナノ・マイクロ造形構造体の作製技術や特性評価に関する研究開発者が一堂に会してその形成過程を討論するべ
く，金属のみならず高分子などでの特異な構造体形成やその機構に関する基調講演を通じて議論してきた．次回のシンポでは特に非平衡場形成の代表的手段である高エネルギー線照射による構造体形成に関する基調講演を中心として議論をさらに進め，種々の材料におけるナノからマイクロスケールの高次複雑構造の形成技術の確立を目指す．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
筑波大学数理物質系物質工学域准教授 谷本久典
Email: tanimoto＠ims.tsukuba.ac.jp(シンポジウム cochairs)
阪大 山本孝夫 京大 馬渕 守
東北大 加藤秀実 中村貴宏 田中俊一郎

S7 永久磁石開発の元素戦略 6 ―次世代材料の開発を支える基礎・基盤研究― Element strategy forhigh performance permanent magnets ―Fundamental andbasic research assisting to the development of next generation materials―
自動車分野における電動化の加速などを背景に，永久磁石の需要は中長期的にも大きく伸長することが予想され，希少金属を使わな
い永久磁石材料の重要性はますます高まっている．これらの研究開発を成功に導くためには，材料開発そのものだけでなく，元素戦略の課題推進によって成果をあげつつある，組織形成支配要因解明や保磁力支配要因解明，ハード磁性化合物の磁気物性発現要因解明，プロセス設計に重要な熱力学解析といった，基礎・基盤研究の取り組みが重要である．このような背景のもと，本シンポジウムでは，希少元素を用いない高性能磁石の開発に向けた実験研究に加え，次世代の磁石を開発するための磁性理論，保磁力理論といった理論的

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

な研究発表を歓迎する．また，NdFeB 系を含む希土類磁石の保磁力と微細構造の関係を理解するための解析研究，さらに次世代高性能磁石開発のためのプロセス研究等の広範な磁石研究の発表と活発な討論を期待する．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
日立金属株式会社主任研究員 西内武司
Email: takeshi.nishiuchi.rh＠hitachimeltals.com(シンポジウム co
chairs)
TDK 榎戸 靖 産総研 尾崎公洋 トヨタ自動車 加藤 晃
NIMS 高橋有紀子 iTiD コンサルティング 堀内陽介

S8 材料変形素過程のマルチスケール解析―計算と実験の融合を目指して― Multiscale analysis ofelementary processes in plasticity
近年，ナノ・マイクロ機械試験法や原子分解能電子顕微鏡法をはじめとする最先端の実験手法，第一原理計算を中心とした計算材料
科学の急速な発展により，転位や変形双晶といった材料の塑性変形の素過程について，実験，理論の両面においてマルチな時間・空間
スケールでの横断的な解析が行われるようになり，様々な興味深い現象が見出されるようになっている．これらの塑性変形の素過程に関する新奇現象の理解のためには，実験および理論両者の積極的な融合が不可欠であるが，我が国においては未だそのような試みは十分にはなされていないのが現状である．本シンポジウムはこれら材
料の塑性変形の素過程に関する最新の実験・理論研究に関して特に若手研究者を中心に広く講演を募り，大学，研究所，企業の研究者の活発な議論の場を提供するとともに，これら研究者間の新たな連携を促進することを目的とする．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
京都大学准教授 岸田恭輔
Email: kishida.kyosuke.6w＠kyotou.ac.jp(シンポジウム co
chairs)
阪大 君塚 肇 金沢大 下川智嗣 九大 田中將己
名大 高田尚記

S9

マ テ リ ア ル ズ ・ イ ン テ グ レ ー シ ョ ン ( II )Materials Integration (II)理論・実験・解析・シミュレーション・データベースなどの材料科学の知見と最新の情報科学を融合することで，材料の研究開発を支援・加速することを目指す新たなツールがマテリアルズ・インテ
グレーションです．マテリアルズ・インテグレーションの実現には，多様な素材・プロセスにおける組織形成過程を予測するモジュール群，材料の組織情報から様々な性能を予測するモジュール群，
これらモジュール群とデータを融合する手法，更にはこれら複数のモジュール群をシームレスに統合するシステムの整備・開発が不可
欠です．
昨年度開催した公募シンポジウム S9 「マテリアルズ・インテグ
レーション」では構造材料に主眼を置いたプログラム構成としまし
たが，本年度は基調講演を含め機能材料などより広い視点から，未来の材料開発の描像を議論することを目的とします．
テーマ責任者(シンポジウム chair)
東京大学准教授 井上純哉
Email: inoue＠material.t.utokyo.ac.jp(シンポジウム co
chairs)
東大 榎
学 NIMS 出村雅彦 東大 南部将一年秋期(第回)講演大会ご案内ならびに参加申込みについて
秋期講演大会は，9 月19日(水)から21日(金)まで仙台国際センター(〒9800856 仙台市青葉区青葉山無番地)および東北大学川内北キャンパス(〒9808576 仙台市青葉区川内41)を会場に開催します．
鉄鋼協会との合同懇親会は 9 月19日(水)に行います．以下のご案内と申込要領をご参照の上，お早めにお申込み下さい．
尚，参加申込みは，すべてインターネット申込となります．詳細は，下記申込要領をご覧下さい．
日
日

時

行

程

事

場

所

月
日(水)

900～ 940

各賞贈呈式

1000～1700
1500～1700

学術講演会

C 棟 2 階 C200
C棟

ポスターセッション

仙台国際センター展示棟

1830～2030

懇親会

ホテルメトロポリタン仙台 4 階「千代」

学術講演会
企業ランチョンセミナー

C棟
〃

学術講演会

C棟

月
日(木)

900～1700
1205～1245
月
日(金)

900～1630

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

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

予約申込締切後，予約申込者へ大会参加証引換券，講演概要集 DVD を送付します．懇親会の参加申込者には，懇親会参加券もあわせてお送りします．なお，領収書は，決済完了後に申込画面から各自印刷して下さい(WEB 画面講演大会 MyPage よりダウンロード)．

8 月18日以降は当日申込となります．当日申込をご希望の方は，会場受付にて直接お申込下さい．

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

月
日(金)(申込および入金期日)

会員資格

予約申込
(インターネット申込・事前支払い)

当日申込(大会会場受付・現金払いのみ)

10,000円

13,000円

正員・維持員会社社員
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

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．
※ 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．

◆懇親会費(消費税込み)
予約申込締切日

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

当日申込(懇親会会場受付・現金払いのみ)

一般

8,000円

10,000円

同伴者(ご夫人またはご主人)

5,000円

5,000円種別

お支払後の取消は，準備の都合上ご返金いたしかねますのでご了承下さい．

◆支払方法
事前予約のお支払いはクレジットカードおよびコンビニ振込決済をご利用頂けます．また，入金後のご返金は致しかねます．8 月17日(金)の入金日をもって予約申込完了となります．

◆参加証・概要集 DVD 発送
事前予約をされ，期日までに参加費を納入された方へは，概要集発行日(9 月 5 日)に順次，「参加証引換券」，「概要集 DVD」，「懇親会参加証」を発送いたします．

◆講演概要集 DVD のみ購入する場合
 申込者氏名◯
 会員資格(会員番号も併記)◯
 申込数◯
 住所をご記入の上，件名を「年秋期講演大会講演概要集 DVD 購入申込」とし，◯

Email: ordering＠jim.or.jp 宛にお申込み下さい．月日の発行後，請求書を添えて送付いたします．
会員価本体4,000円＋税
参加申込・問合先

定価本体10,000円＋税〒9808544 仙台市青葉区一番町 114
32
 0222233685



送料360円(公社)日本金属学会

FAX 0222236312 Email: annualm＠jim.or.jp%
本 会 記 事日 本 金 属 学 会 誌 掲 載 論 文

Jiaji Ma, Yilong Dai, Xiangchun Xu, Xuemei Xu,
Hongjie Fang, Hui Liu, Yu Zhang and Kun Yu

Vol. 82, No. 5（2018）―論文―
熱間押出法を用いた炭素繊維一方向配向 Cu 基複合材
紺谷博人 徳永透子
料の作製と熱伝導特性評価
大野宗一

佐々木克彦

松浦清隆

高純度フェライト系ステンレス鋼の酸化挙動に対するTi 添加効果
井上宜治

平出信彦

林

篤剛

潮田浩作

TbFeCo 薄膜における有効元素量と磁気物性の相関
原亮介

山根治起 伊佐地育圭
森迫昭光 劉 小晰

小林政信
安川雪子

照射下における Fe-Cr-Al 合金の微細組織変化
豊田晃大

橋本直幸

Sn / Cu 2 層めっきの熱処理による Sn ウィスカ抑制機構に関する研究
坂本佳紀

山崎

中

志村将臣

石原外美

MAX 相 Ti2AlC における塑性変形開始挙動の圧入方
和田悠佑 関戸信彰 大村孝仁 吉見享祐
位依存性
SEM の像コントラストを活用した Cr-Mo 鋼中微細析出物の同定と相別分布の可視化
中村貴也

佐藤

馨

名越正泰
北原保子

小形健二
櫻田委大

Fe-Si 合金の繰り返し変形に伴う転位組織の形成機構
首藤洋志

小野寺暁理

荒井重勇

宮澤知孝

Microstructures and Properties of Al
27Si Composites: Influence of Rolling and Annealing

藤居俊之

Age Heat Treatment of the CoCrFeNiTi0.3 HighTao-Tsung Shun, Cheng-Ying Hsieh,
Entropy Alloy
Wei-Jhe Hung and Che-Fu Lee

Effect of Heat Treatment within Alpha/Beta DualPhase Field on the Structure and Tensile ProperMo Alloys
ties of Binary Ti
Yu-Po Peng, Chien-Ping Ju and Jiin-Huey Chern Lin

New MgV
Cr BCC Alloys Synthesized by HighPressure Torsion and Ball Milling
Keisuke Fujiwara, Ryoko Uehiro, Kaveh Edalati,
Hai-Wen Li, Ricardo Floriano, Etsuo Akiba and Zenji Horita
Mechanics of Materials

Modeling of Complete Stress-Strain Curves andTime-Dependent Behaviors of Rocks under UniaxiKimihiro Hashiba, Katsunori Fukui andal Tension
Minami Kataoka

Lifetime in Steel Cord Wire Drawing Dies of WC
Co Cemented Carbide Containing TaNbC or Cr3C2
Masayuki Takada, Hideaki Matsubara andYoshihiro Kawagishi

Strength and Microstructure of Copper Tube in
Hirokazu Tamagawa
Cross-Roll Straightening
Effects of Doping Nano-La2O3 on the Microstruc9Si
18B Alture and Mechanical Properties of Mo
Liangbin Chen, Ran Wei, Ke Tang, Guojun Zhang,
loys
Feng Jiang and Jun Sun

Materials Transactions 掲載論文
Vol. 59, No. 5（2018）―Regular Article―
Materials Physics

Preparation and Compressive Performance of an
A356 Matrix Syntactic Foam
Ningzhen Wang, Xiang Chen, Yanxiang Li, Yuan Liu,
Huawei Zhang and Xiong Wang

Molecular Dynamics Investigation of the Effect ofLanthanum on the Diffusivity of Niobium inHaiyan Wang, Zhaofeng Yao, Xueyun Gao,
Austenite
Peng Cui and Huiping Ren
Microstructure of Materials

Martensitic Transformation of Retained Austenite
in Ferrite Matrix for Low Alloy Steel
Takayuki Yamashita, Norimitsu Koga and Osamu Umezawa

Effect of Ag Addition to Zn22 massAl
2 massCu Alloy on the Four-Phase Reaction h＋e→a＋t′
H.J. Dorantes-Rosales, V.M. L áopez-Hirata,
Felipe Hern áandez-Santiago, M.L. Saucedo-Mu ãnoz andAna Maráƒa Paniagua-Mercado

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

Deformation Microstructure Developed by Nanoindentation of a MAX Phase Ti2AlC
Yusuke Wada, Nobuaki Sekido, Takahito Ohmura andKyosuke Yoshimi
Materials Chemistry

Corrosion Behavior of Sn-Bearing Steel under
Wet/Dry Cyclic Environments Containing Cl
Kiyonobu Sugae, Takayuki Kamimura, Hideaki Miyuki and
Takeo Kudo

Selective Leaching and Surface Properties of Cu
Al
Ni Shape Memory Alloys
Shih-Hang Chang, Chin Kuo and Jin-Lin Han

Preparation of Copper-Based Superhydrophobic
Surfaces by Jet-Electrodeposition
Chen Jinsong, Guo Jian, Qiu Mingbo, Yang Jianming,
Huang Dazhi, Wang Xiaoli and Ding Yunfei
Materials Processing

Evaluation of Wrinkling States Using In-Process
Ultrasonic Examination during Sheet Metal FormRyota Kakinoki, Yuji Segawa, Yasuo Marumo,
ing
Yasuhiro Imamura, Tomohiro Nonaka and Yutaka SakataEffect of Shape Memory Heat Treatment on
Microstructures and Mechanical Properties of
Powder Metallurgy TiNi Shape Memory AlloyHeat-Conduction-Type and Keyhole-Type Laser
Ni Shape-Memory Alloys Processed
Welding of Ti
by Spark-Plasma Sintering

Ryoichi Soba, Yukiko Tanabe, Takayuki Yonezawa,
Junko Umeda and Katsuyoshi Kondoh

Abdollah Bahador, Esah Hamzah, Katsuyoshi Kondoh,
Seiichiro Tsutsumi, Junko Umeda, Tuty Asma Abu Bakar
and Farazila Yusof

Comparison of the Photocatalytic Efficience for
Cu and N Co-Doped TiO2 by Sol-Gel and XerogelHydrothermal Methods
Cuiping Liu, Zhifeng Liu and Yuwen Zhu

A Novel Directional Solidification of TiAl-BasedAlloys by Electromagnetic Cold Crucible Zone
Melting Technology with Y2O3 Moulds
Hailong Zhang, Hongsheng Ding, Ruirun Chen,
Qiang Wang, Jingjie Guo and Hengzhi Fu

Grain Boundary Segregation and Precipitation
during the Plastic Deformation of 30Cr2Ni4MoV
Wen Long Zhao, Dong Po Wang,
Steel
Hua Dong Wang, Shi Cheng Ma, Yu Yi Wang andYue Qian Zhang

Environment

Scorodite Synthesis in As(V)-Containing Fe(II)Solution in the Presence of Hematite as a Fe(III)
SourceAtsushi Iizuka, Kozo Shinoda and Etsuro Shibata

The Use of Methyl Ethyl Ketone in Nitric Acid
Leaching Processes for Enhancement of Ag
Recovery from Used X-ray Films
Hyeonji Jo, Kyoungkeun Yoo, Soo-kyung Kim andRichard Diaz Alorro―Express Rapid Publication―
Hydrogen Desorption Isobar Properties of Ti1.1
CrMn at High Temperatures and Pressures
Nobuhito Tsurui, Kiyotaka Goshome, Satoshi Hino,
Naruki Endo, Tetsuhiko Maeda, Hiroki Miyaoka and
Takayuki Ichikawa

Engineering Materials and Their Applications

Fabrication and Mechanical Properties of Textured Ti3SiC2 Systems Using Commercial Powder
Yuichi Uchida, Koji Morita, Tohru S. Suzuki,
Toshiyuki Nishimura, Kenjiro Fujimoto and Yoshio Sakka

Low Young's Modulus TiNbO
Strength and Good Plasticity

with

High

Qiang Li, Dong Ma, Junjie Li, Mitsuo Niinomi,
Masaaki Nakai, Yuichiro Koizumi, Daixiu Wei,
Tomoyuki Kakeshita, Takayoshi Nakano, Akihiko Chiba,
Kai Zhou and Deng Pan(2018年 2 月21日～2018年 3 月22日)

正

員

中原由木子
只野裕一
山崎浩次
松永直也
学

生

井口雄登
宮下智弘

純真学園大学佐賀大学
三菱電機株式会社
三菱電機株式会社

内藤亮佑
武本真治
加藤智晴
田畑裕信

株式会社 IHI

山本真夕季
河原崎琢也

九州工業大学

岩手医科大学村田知明
増田恭三

日東精工株式会社

南部貢志
深井祐佑

金沢工業大学

DOWA エレクトロニクス株式会社

小名浜製錬株式会社
中越合金鋳工株式会社員
早稲田大学
芝浦工業大学

京都大学

群馬大学

外国一般会員
Choi InHyeok

Korea University of Scienceand TechnologyKorea Institute of Geoscience andMineral Resources

まてりあ

第
巻

[新役員紹介] 2018年新役員紹介[巻 頭 言] 会長就任のご挨拶[解説] 超ジュラルミン24S(2024)はなぜ米国で開発できたか ………………………………………吉田英雄[最近の研究] 遷移金属酸化物における相分離を利用したチェッカーボード型ナノ組織の作製とその特徴………………………………堀部陽一 森 茂生



第号

予告

[新 進 気 鋭]

電 解 精 錬 技 術 を 応 用 し た 大 型 二 次 電 池 Liquid
Metal Battery の研究開発と今後の展望……………………………………………大内隆成―他―(都合により変更になる場合がございます)

本 会 記 事

金属学会セミナー開催報告

材料の力学特性向上を目指して―最近の実験・計算手法の進展に基づく本質的な理解―(第 5 分科企画)
開催日

2018年 3 月 6 日(火)場

東京工業大学田町キャンパス所

東田賢二(佐世保工業高専)は，破壊靭性や脆性延性遷移
温度などの巨視的な力学物性値を，き裂転位間の相互作用といった格子欠陥論と関連付けながら，これまでの学問体系や理論を見直し，「靱性」の物理的な意味について再考を促した．すなわち，靱性とは局所的な応力集中を再分配する能力であり，塑性変形に対する抵抗力だけでなく，き裂先端からの転位の生成による応力遮蔽効果も内含した特性として考えるべきで，そのため均一な応力への耐性を表す「強度」とも両立できるはず，との深い見識を示した．
下川智嗣(金沢大)は，伸線直後のパーライト鋼の低延性が，焼鈍で大きく改善する事例を紹介し，その理由について
分子動力学シミュレーションによる解析を行った．その結2004 年に開催された「材料強化設計の基礎と応用」セミ

果，フェライト/セメンタイト異相界面の結合力が強いほナーから 14 年が経ち，改めて材料の強度，延性，靱性など

ど，セメンタイト内に転位が進展して変形能が向上し，さらの力学特性に関する原理原則ならびに最近の展開を網羅するに，フェライトの降伏応力や加工硬化率をもっと大きくできセミナーの開催が望まれていた．本セミナーでは，各種実験

れば，セメンタイトも塑性変形するようになるとの予見を示

や計算科学の第一人者を講師に迎え，今後の高強度・高靱性した．このような先見の明は，異相界面の構造を適切に設計

先端材料の開発につながる方策について議論するとともに，すれば，優れた力学特性を有する材料を創製できることを示

まだ教科書にも載っていないような新たな理論や概念につい唆しており，今後の実証が期待される．

ての理解を深めた( 3 月 6 日，東工大田町キャンパス・キャ

中谷彰宏(大阪大)は，行きの新幹線の中で購入した漫画雑ンパスイノベーションセンター，参加者数33名)．以下に，誌を回覧しながら，上面にペンで描いた正方形が，雑誌をく

各講師の講演内容をまとめて記す．

ねらすことで様々に形を変えることを実演した．これが講演タイトルにもあるキンク変形の一例であり，すべり系が極端

晋(東工大)は，各種強化機構の相加効果ならびに相に限定されると底面が折れ曲がって面外に変形し，巨視的な乗効果の考え方について解説した後，それぞれの機構による

尾中形状変化を担うようになる．長周期積層構造をもつマグネシ

特性向上分の単純和以上の特性を示す(相乗効果を有する)事

ウム合金の変形機構としても注目されており，複雑な構造体例を紹介した．固溶強化型 Cu Al 合金では，同時に積層欠の力学特性を理解する際の新しい力学理論として，さらなる陥エネルギーの低下によって転位と粒界の相互作用が変化・発展，機構の解明が望まれる．

高強度化することや，ポリマー基材に強固に密着させた Cu

尾方成信(大阪大)は，材料の塑性変形を発生させる事象全箔の延性が，ポリマーによる拘束効果で 2から＞20に向般をプラストンと呼び，材料の変形に関する包括的な概念を上することなどを挙げ，高強度化と高延性化をともに果たす

構築しようと試みている．プラストンは，温度や応力，変形ための「相乗効果」の重要性について強調した．

速度などの外部から与えられる場に強く依存し，かつ互いに

梅澤修(横浜国大)は，デジタル画像相関法を用いてフェ異なる依存性をもつために，最適なプラストンを選択・制御

ライト/マルテンサイト複層鋼板内のひずみ分布を実測し，することで材料の力学特性の制御が可能となる．分子動力学

積層数が増加するほど，高ひずみ域が試料全体に分散して両計算を用いた Cu ナノ結晶の応力変化に伴うクリープ変形モ

相が協調的に変形，強度延性バランスが向上することを示

ードの遷移や， Ti ナノ結晶体の変形を担うすべり系の推移

した．複層材料では，硬質相と軟質相間の応力伝播が重要で予測などは，高温強度に優れる材料の創製，ならびに変形のあり，硬質相がランダムに分散するよりも層状に配向する方

持続化(高延性化)の指針となっており，今後の展開が大いにが，塑性不安定後に界面はく離が生じにくく，局所ネッキン期待される．

グして延性的に破断するようになる．本手法は，最適な複層(企画世話人横浜国大 廣澤渉一，東工大 藤居俊之，名大 小山敏幸)(文責廣澤)構造を設計する際の有益な指針を与えている．

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan年春期(第回)講演大会記録
2018 年春期講演大会は， 3 月 19 日から 21 日の期間，千葉工業大学新習志野キャンパスにおいて開催した．

第回谷川・ハリス賞贈呈式
第回増本量賞贈呈式

3月19日 ( 900～ 940) 開会の辞，大韓金属・材料学会代表挨拶，TMS 代表紹介，各賞贈呈式(1 号館1101)( 950～1140) 学会賞受賞記念講演，本多記念講演(1 号館1101)(1300～1520) 一般講演，受賞講演(5 号館，7 号館，

8 号館)(1230～1700) ポスターセッション(食堂棟 3 階)
(1800～2000) 懇親会(食堂棟 2 階)
3 月20日 ( 900～1755) 一般講演，シンポジウム講演，受賞講
演，Young Leader International Scholar 講演，共同セッション( 5 号館， 7号館，8 号館)

2 名に対し賞状ならびに賞牌贈呈(受賞者本誌199頁)．

2 名に対し賞状ならびに副賞贈呈(受賞者本誌199頁)．
第回若手講演論文賞贈呈式

200頁)．
第回フェロー認定式

3 名に対し賞状贈呈(受賞者本誌

新しくフェローに認定された 6 名に対し認定証贈呈(受賞者本誌200頁)．
第回学会賞受賞記念講演(3 月19日)「極限状態下(強磁場，高圧力)におけるマルテンサイト変態，拡散変態および 1 次の磁気転移とそれらの電子論的解釈」
大阪大学大学院工学研究科教授 掛下知行 君

第回本多記念講演(3 月19日)「高温融体の界面物理化学の深化―“Capillary Metallurgy”の構築を目指して―」大阪大学大学院工学研究科教授 田中敏宏 君

3 月21日 ( 900～1650) 一般講演，シンポジウム講演，受賞講
演，共同セッション(5 号館，7 号館，
8 号館)，企業説明会
総合受付，金属組織写真展示( 5 号館

3 月19日～3 月21日

1 階)
付設機器・カタログ展示会( 7 号館 1
階)
受賞者の皆様ですおめでとうございます．

開会の辞
中島英治会長より開会の挨拶があった．
大韓金属・材料学会代表挨拶(3 月19日)
本会と大韓金属・材料学会との学術交流協定にもとづき，Kyung

Tae Hong 会長が来日し挨拶した．

学会賞掛下先生によるご講演． 本多記念講演田中先生によるご講演．
懇親会(3 月19日)
食堂棟 2 階において日本鉄鋼協会と合同で開催(参加者は 254
名，本会への申込者・招待者107名)．

Kyung Tae Hong 会長．

開会の挨拶中島会長．

開会の辞・司会
来賓挨拶
日本鉄鋼協会会長挨拶

TMS 代表紹介(3 月19日)
本会と TMS との国際交流促進協定にもとづき，TMS から第13日本金属学会会長挨拶・乾杯

回 Young懇

LeaderInternational

Scholar として来日した代表者

Genau Amber 氏が紹介された．

千葉工業大学教授 齋藤哲治
千葉工業大学学長 小宮一仁
株 代表取締役副社長
新日鐵住金

橋健二
九州大学教授 中島英治

談

閉会の辞

千葉工業大学教授 本保元次郎

贈呈式(3 月19日)
中島英治会長の式辞に続き，下記の贈呈式を行った．
第回学会賞贈呈式

掛下知行君に対して賞状ならびに賞牌贈呈．

(受賞者本誌191頁)
第回技術賞贈呈式

3 名に対し賞状ならびに賞牌贈呈(受賞者

本誌192頁)．
優秀賞 3 件に対し賞状ならびに賞牌贈呈(受賞者本誌193頁)(作品本誌204頁)．

第回金属組織写真賞贈呈式
第回研究技術功労賞贈呈式

13 名に対し賞状ならびに賞牌贈呈(受賞者本誌194頁)．

8 名(物性部門 2 名，組織部門 1 名，力学特性部門 1 名，材料化学部門 1 名，材料プロセシング部門 1 名，

千葉工大小宮学長によるご挨拶．
大会参加者

中島会長による乾杯

1,286 名(一般 734 名，学生員 371 名，非会員一般 40名，非会員学生16名，相互聴講125名)

第回功績賞贈呈式

工業材料部門 1 名，工業技術部門 1 名)に対し賞状ならびに賞牌贈呈(受賞者本誌197頁)．

学術講演会(3 月19日～21日)
最終講演件数735件
欠講 3 件(一般講演 No.35(功績賞受賞講演)，ポスターセッシ
ョン No.P86, P114)

本 会 記 事

学会賞受賞記念講演 1 件，本多記念講演 1 件

第回男女共同参画ランチョンミーティング(3 月21日)

公募シンポジウム講演 7 テーマ 142 題(基調講演 38 題，応募講演「金属材料分野での多様なキャリアパス」をテーマに田中貴金

103題，功績賞受賞講演 1 題)
企画シンポジウム講演 4 件(基調講演 4 題)

株 の柳沢智子氏が講演を行った．(参加者29名)
属工業

一般講演434題(功績賞受賞講演 6 題，谷川・ハリス賞受賞講演 1
題，増本量賞受賞講演 2 題，技術賞受賞講演 3 題，外国人特別講演 1 題，Young Leader Scholar 講演 1 題含む)
共同セッション16題
ポスターセッション137題
講演会場

17会場(ポスターセッション会場含)

柳沢講師によるご講演．

講演後のディスカッションの風景．

第回ポスターセッション(3 月19日)(受賞者本誌201頁)

3 月19日1230～1700の時間に食堂棟 3 階で137件のポスタ
ー発表が行われ，そのうち優秀ポスター賞にエントリーおよび審査対象となっている124件の内容・発表について審査が行われた．
第 1 部(1230～1430)73件，第 2 部(1500～1700)64件の付設機器・カタログ等展示会(第40回)
機器展示 24 社，カタログ展示 1 社より出展の協力を得た．展
示会場は 7 号館 1 階 1 室で開催した．各社のご厚意に感謝いた
します．

二部構成で開催．
一般講演は 15 時で終了とし，多数の聴講者がポスターセッシ
ョン会場へ足を運んでいた．

3 月20日「優秀ポスター賞」25件が決定し，受賞者を本会ホー
ムページおよび金属学会受付に掲載した．

託児室

3 月 19 日(月)～ 21 日(水)の各日子供 1 名に対しシッター 2 名
体制のもと支障なく終了した．
【大会雑記】
千葉工業大学での開催は 2007 年以降 11 年ぶりで，新習志野キャンパスでの開催は 2001 年以降 17 年ぶりとなる．これまでは津田沼キャンパスと新習志野キャンパスの両キャンパスを日本鉄鋼協会と交互に講演会場として使用していたが，今回は新習志野キャンパスに新しい校舎が建設されたこともあり，両会同一キャンパスでの開ポスター発表風景．

おめでとうございます．

催が可能となった．

金属学会・鉄鋼協会共同セッション

講演会場は 5 号館，7 号館，8 号館を使用．建物が近隣にまとまっており，また鉄鋼協会と同一の建物を会場としたため，参加者に「超微細粒組織制御の基礎」 4 題(金属 3 題，鉄鋼 1 題)は 3 月 20は比較的会場移動がスムーズであった．

日，金属学会 A 会場で開催した．
「チタン・チタン合金」24題(金属13題，鉄鋼11題)は 3 月20日～

大会最終日に開催した第 4 回の企業説明会はブース説明会参加
企業36社，参加学生は166名で盛会裡に終了した．また，説明会終21日，鉄鋼協会第13会場で開催した．

了後の企業担当者と参加学生との交流会(立食懇談会)は，参加者約第
回 JIM/TMS Young Leader International Scholar Program(3 月20日)

100名(内学生60名)と大変好評であった．
春の日差しが暖かな開催初日から一転，二日目以降は冬の寒さに逆戻りの雨天の中での開催であったが，3 日間無事に講演を終了す

若手研究者の活動の活性化と TMS との国際交流促進を目的にることができた．

06年より設けられた Joint JIM/TMS Young Leader International

千葉工業大学の小林政信先生および小澤俊一先生を始めとするおScholar Program として， TMS から派遣された代表者 Genau
Amber 氏が一般講演「拡散・相変態」の中で Young Leader In-

世話頂いた先生方，アルバイト学生の皆様，職員関係者ならびに事

ternational Scholar 講演発表後，座長より賞状が授与された．

をいただき，ご協力に対し心から厚く御礼申し上げます．

Genau Amber 氏による一般講演．

務関係者の皆様にはお忙しい中を諸般にわたり終始，万端のご配慮

梶原座長と一緒に．

第回企業ランチョンセミナー(3 月20日)
昼休み時間帯に昼食(軽食)をとりながら，講演大会参加者に企業の最新の技術情報を聴講いただく，ランチョンセミナーを開催した．以下の 5 社が各 5 会場で 30 分程度のセミナーを行い，参加者数は 5 社で合計161名であった．参加者および参加企業共に好評であった．
(参加企業)

株オックスフォード・インストゥルメンツ
株 TSL ソリューションズ
株 日立ハイテクノロジーズ
株
東芝ナノアナリシス
株 モルシス

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan




行
開催日
月


事

カ

名称・開催地・掲載号

レ

ン

ダ

主催

日本金属学会東北支部 平成年度第回支部会
議(総会)(東北大)(号頁)

ー 太字本会主催(ホームページ掲載)
問合先

東北支部

東北大学多元研TEL/FAX 0222175177
jgawara＠tagen.tohoku.ac.jp
日本セラミックス TEL 033362
5231
協会教育委員会
cersjkyouiku＠cersj.org
http://www.ceramic.or.jp/

締切

4.13

12～11.10(全 7 回)セラミックス大学2018(CEPRO2018)(東工大他)

15～16

第34回希土類討論会(東京)21～23

トライボロジー会議2018

22～25

第54回真空技術基礎講習会(和泉)25

第 3 回マルチスケール材料力学シンポジウム(高
知工科大)

25～27

軽金属学会第134回春期大会(熊大)31～6.2

平成30年度塑性加工春季講演会(東京)31

第 75 回技術セミナーインフラを支える鉄鋼材料の腐食と防食技術(東京)

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

国際交流ワークショップ「材料系学協会における国際交流活動の課題と展望」(東京)

軽金属学会

6～8

第23回計算工学講演会(名古屋)

日本計算工学会

TEL 0335380232
http://www.jilm.or.jp/
TEL 0338688957 office＠jsces.org
http://www.jsces.org/koenkai/22/

7，21

第 233 ・ 234 回西山記念技術講座 鉄鋼業における地球温暖化対策の未来～ LCA と他業界からそのヒントを探る～(大阪)(早稲田大)

日本鉄鋼協会TEL 0336695933 educact＠isij.or.jp
https://www.isij.or.jp/muwguz8rx

8

第107回シンポジウム「自動車用電動パワートレ
インの将来展望とそれを支える軽金属技術」(日
大)

軽金属学会

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

11～12

平成30年度溶接入門講座(東京)溶接学会

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

14

第59回塗料入門講座 前期(東大駒場)

定員
100名

14～15

第 23 回動力・エネルギー技術シンポジウム(宇部)

色材協会・関東支 TEL 033443
2811
部
admin＠jscm.or.jp
http://www.shikizai.org/
日本機械学会TEL 0353603505
http://www.jsme.or.jp/

15

第 99 回 金 属 の ア ノ ー ド 酸 化 皮 膜 の 機 能 化 部 会(ARS)例会(首都大学東京)

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

6.1

22

第108回シンポジウム「知っているようで知らない軽金属の表面処理」～陽極反応による表面の制御～(工学院大)

軽金属学会

26～28

第65回表面科学基礎講座(東京理科大)27

第23回課題研究成果発表会(大阪)28～29

第12回核融合エネルギー連合講演会―(大津)TEL 0338120266 shomu＠sssj.org
http://www.sssj.org
軽金属奨学会TEL 0662713151
lmfoundation＠nifty.com
プラズマ・核融合 TEL 052
7353185
学会，日本原子力 plasma＠jspf.or.jp
学会
http://www.jspf.or.jp/12rengo/

月
6

月
1～6

日本希土類学会

春

東京

(東京)

TEL 0668797352
kidorui＠chem.eng.osakau.ac.jp
http://www.kidorui.org/

日 本 ト ラ イ ボ ロ TEL 033434
1926 jast＠tribology.jp
ジー学会
http://www.tribology.jp/
大阪府技術協会他 TEL 072553
2329
gkyoukai＠dantai.triosaka.jp//
http: www.vacuumjp.org/
日本材料学会
http://www.jsms.jp

TEL 0335380232
http://www.jilm.or.jp/
日本塑性加工学会 http://www.jstp.jp

軽金属学会

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

日本表面科学会

6th International Indentation Workshop (IIW6)(北大)IIW6 実行委員会

TEL 0298513354(6426)
iiw6_2018＠nims.go.jp

3～4

第28回電子顕微鏡大学(東大)日本顕微鏡学会

jsmdenken＠bunken.co.jp
http:/microscopy.or.jp/univ/

3～5

第 21 回 X 線 分 析 講 習 会(東京理科大)（第10回）

日 本 分 析 化 学 会 TEL 035228
8266
X 線 分 析 研 究 懇 inakai＠rs.kagu.tus.ac.jp
談会
http://www.achem.eng.osakacu.ac.jp/
xbun/

4

日 本 表 面 真 空 学 会 関 西 支 部 合 同 セ ミ ナ ー 2018
「物質中を探る科学と技術―溶液や機能性材料のその場観察―」(阪大)

9 ～12

12



蛍光 X 線分析の実際

定員120名日本表面真空学会 TEL 066879
7855
関西支部
sv2018＠ap.eng.osakau.ac.jp
http://www.vacuumjp.org/
The 6th International Conferenceon the Charac- 紛体工学会
TEL 0453393959
terization and Control of Interfaces for High Qualhttp://ceramics.ynu.ac.jp/iccci2018/
iccci2018＠ml.ynu.ac.jp
ity Advanced Materials (ICCCI2018)(倉敷)
第59回塗料入門講座 後期(東大駒場)
色材協会・関東支 TEL 033443
2811
部
adminr＠jscm.or.jp
http://www.shikizai.org/

講演
2.9
参加予約
4.19

定員
60名

定員
100名

講演
2.23

定員
100名

6.20

6.15

定員
180名

定員
100名

本 会 記 事

開催日

名称・開催地・掲載号

12～13

第 52 回 X 線材料強度に関するシンポジウム(静岡)日本材料学会平成
年度日本金属学会・日本鉄鋼協会 両北海道支部合同サマーセッション(札幌)(本号頁)

北海道支部(北大)18～20

スマートエンジニアリング TOKYO2018(東京)

化学工学会・日本
能率協会

27

第 46 回 薄膜・表面物理セミナー( 2018 )ダイヤ
モンドの形成技術から応用・未来技術―センシン
グからグリーン・パワーデバイスまで―(東京)

応用物理学会薄膜・表面物理分科会

30

日本学術会議公開シンポジウム「SDGs 時代における資源開発後の鉱山環境対策のあり方」(東京)31～8.2

第24回結晶工学スクール(2018年)(東京農工大)日本学術会議 材 TEL 033402
0541
料工学委員会他
info＠mmij.or.jp
http://www.mmij.or.jp/events/4236.html
応用物理学会TEL 0338287723
divisions＠jsap.or.jp
http://annex.jsap.or.jp/kessho/index.html

月
5～8

主催

問合先

TEL 0552436111
yatsushirovvm＠pref.yamanashi.lg.jp
TEL/FAX 0117066352
jim_hokkaido＠eng.hokudai.ac.jp
TEL 0334341988
set＠jma.or.jp
TEL 0338287723
igarashi＠jsap.or.jp
http://www.jsap.or.jp/

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

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

7～8

第31回 DVXa 研究会(長岡)DVXa 研究会

8 ～12

6th International Solvothermal & Hydrothermal
Association Conference(ISHA2018)(東北大)222018年茨城講演会(茨城大学)

27～29

日本実験力学会2018年度年次講演会(山梨大)29～31

平成30年度工学教育研究講演会(名工大)


～


金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会(堺)(本号頁)

研 究 会 No. 67 ・ TEL 0286896033
高山(宇都宮大)FAX 0286896078
takayama＠cc.utsunomiyau.ac.jp

日本セラミックス協会第 31 回秋季シンポジウム(名工大)日本セラミックス TEL 033362
5232 fall31＠cersj.org
協会
http://www.ceramic.or.jp/igsyuki/31/
日本金属学会TEL 0222233685 FAX 0222236312
annualm＠jim.or.jp

月
5～7

～


月
14～18

18～19

日本金属学会秋期講演大会(東北大学川内北キャンパス)(仙台)(本号頁)

第 9 回材料電磁プロセッシング国際シンポジウ
ム(EPM2018)(兵庫)
キャビテーションに関するシンポジウム(第 19回)(北大)TEL 0258479345
tagaya＠mst.nagaokaut.ac.jp
http://mst.nagaokaut.ac.jp/nanobio/
2018DVXa.html
東 北 大 学 多 元 物 TEL 022
2176322
質科学研究所isha2018＠grp.tohoku.ac.jp
http://www2.tagen.tohoku.ac.jp/general/
event/ISHA2018/

TEL 0336695932 ryo＠isij.or.jp
http://www.epm2018.org/index.html
日本学術会議第三 TEL 011
7066430(直通)部
masao.watanabe＠eng.hokudai.ac.jp
http://cavitation19.sakura.ne.jp/index.html
日 本 分 析 化 学 会 TEL 035228
8266
X 線 分 析 研 究 懇 inakai＠rs.kagu.tus.ac.jp
談会

25～27

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

29～31

第 39 回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム(同志社大)30～11.2

The 13th International Symposium on Advanced 日本実験力学会
Science and Technology in Experimental
Mechanics(Taiwan)

11～16
月
5

第14回核破砕材料技術国際ワークショップ( 14th
International Workshop on Spallation Materials
Technology, IWSMT14)(いわき)
エコデザイン・プロダクツサービスシンポジウ
ム 2018(EcoDePS2018)(早稲田大)

ま て り あ 第57巻 第 5 号(2018)Materia Japan

参加
7.5

7.9

発表
2.28

6.15

講演
7.6
参加
8.17

日本鉄鋼協会

第54回 X 線分析討論会(東京理科大)第 21 回ミレニアム・サイエンスフォーラム(東
京)

講演
3.9

日本機械学会関東 TEL 035360
3500
支部
ktstaff＠jsme.or.jp
日本実験力学会
TEL 0552208673
yasumii＠yamanashi.ac.jp
http://www.jsem.jp/event/Annual18/
index.html
日本工学教育協会 TEL 035442
1021 kawakami＠jsee.or.jp
他
https://www.jsee.or.jp/

25～26

月
9

締切

日本学術振興会産 TEL 035452
6111
学協力第 133 委員 yasushi＠iis.utokyo.ac.jp
会
http://www.apcp.iis.utokyo.ac.jp
超音波エレクトロ TEL 042
4435166
ニクス協会
h.nomura＠uec.ac.jp
http://www.usejp.org/

講演
6.4
講演
7.27

講演
7.23

TEL 0253689310
officejsem＠clg.niigatau.ac.jp
https://201813thisem.webnode.tw/

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/
J  PARC セ ン TEL 0992858265
ター
ksato＠mech.kagoshimau.ac.jp

エコデザイン学会 secretariat＠ecodenet.com
連合
http://ecodenet.com/EcoDePS2018/




開催日

5～7

名称・開催地・掲載号

主催

第44回固体イオニクス討論会(京大)

問合先

締切

日本固体イオニク TEL 075
7536850
ス学会
yamamoto.kentaro.4e＠kyotou.ac.jp
https://ssi2018.sympsiumhp.jp


年月
世界水素技術会議2019(東京)2～7

水素エネルギー協 TEL 029
8618712会
org＠whtc2019.jp
http://whtc2019.jp｢まてりあ」特集今後の予定〈特集テーマ〉◇ミニ特集「ハイエントロピー合金の研究最前線」

57巻 7 号

◇ミニ特集「熱力学計算による構造材料の設計と展開」

57巻 9 号

◇特集

「顕微鏡法による材料開発のための微細構造研究最前線（11）」

57巻12号～顕微鏡法の材料評価への展開と先端評価法の進展～～編集の都合により，変更になる場合もございます．～

◇

◇

◇

社会を変えた強力磁石の発明・事業化物語
岡本篤樹

著

佐川眞人のネオジム磁石の発明物語は，発明者自身がいくつかの活躍を満遍なく記述した壮大なドラマとなっている．この中でも特学会報などで書き綴っているので，よく知られている．本書のタイ許紛争に絡む対応のドキュメンタリーは迫力に満ちている．世の中

トルを見たとき，この有名なエピソードがより詳細に記されているには二種類の本がある．読み始めると眠くなり一向に読み進めない程度の書籍かと思っていたが，読み出した瞬間，本書はこれまで我本と，読み始めると面白くて徹夜をしてでも一気に読んでしまう々が読み，聞きかじって来た発明物語より，はるかに壮大な産業創本．岡本篤樹による本書は後者に属し，工学系書籍としては突出し出ドキュメンタリーであると気づいた．プロローグでは本多光太郎

た面白い読み物に仕上がっている．著者は住友金属で鉄鋼研究に従に始まる KS 鋼をとりまく時代背景が描かれ，現代のエレクトロニ

事した工学者であり，その後，住友特殊金属で佐川に接したことか

クスの発展により磁石材料のニーズが新興してきたこと．そのようら出た疑問が，本書を執筆する動機になったとある．しかし，単なな時代に富士通で不遇を囲っていた佐川が，当時住友特殊金属の社る技術史ではなく，研究に携わる者なら興奮を覚える真迫のドラマ長であった岡田に直談判をし，予備実験結果とアイデアをもって移である．臨場感あふれる語り口に，単なる読者である自分が，あた

籍，時をおかずにネオジム磁石の世紀の大発明を成し遂げた有名なかもその現場にいたかのような錯覚を覚える．NHK の伝説的な番物語が記されている．しかしこれはあくまで序章であり，発明が開組「プロジェクト X ～挑戦者たち～」を見終えたような読後の充発，事業化，そしてより大きな産業に育っていく過程が住友特殊金

実感を覚えるのは著者の筆力のなせる技であろう．

属とそれをとりまく企業の社史，さらに当時の経営トップの判断と事業化までに立ちはだかった数多くの難問に挑んだエンジニアーの

ま て り あ 第巻 第号（） 発行日
発行所



(国立開発研究法人物質・材料研究機構 理事・フェロー

2018年 5 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
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宝野和博)〔2017年 四六判 アグネ技術センター株式会社 292頁 1800円＋税〕

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行 人 山村英明
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本 会 記 事

平成30年 5 月 1 日発行「まてりあ」