Fe基金型合金
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T18-074.html

• 　本発明では、炭化物を分散した高硬度合金の課題であった耐食性の低下を独自の合金設計により克服し、硬度と耐食性のバランスに優れたFe基合金を提供する。本発明合金は通常の溶解・加工設備で製造することができ、既存の粉末冶金材を代替することで素材コストの低減が可能である。PPS樹脂等のスーパーエンジニアリングプラスチックの成型に用いられるスクリュー等の構成部材や腐食環境で使用される金型材料として幅広い応用が期待される。

・スーパーエンプラの成型部材や金型　
・射出成型機のスクリュー

• 本弾性定数計測手法は、任意の弾性定数を入力値に用いて共鳴振動解析を行い、振動実験から得られた共鳴振動数と各振動様式が解析結果と一致する入力弾性定数を逆解析的に求める手法です。材料種、材料形態および計測環境の制約を伴わない計測手法の構築を目指しており、金属材料・セラミックス材料・高分子材料・複合材料、顕微鏡サイズ材料・薄膜材料・異種接合材料および高温環境下なども研究対象としています。

本研究を発展させるためには、企業の課題と我々の課題との間のギャップを埋める必要があり、知識の相互補完なしでは目的を達成することができない研究開発テーマです。是非、抱えている課題や困難をお教えください。

放射光X線・赤外光・超短パルスレーザーといった様々な光源を用いて、表面や界面の反応プロセスをリアルタイムで観測し、そのメカニズムを明らかにしています。近年、高輝度軟Ｘ線を用いたピコ秒時間分解X線光電子分光システムや雰囲気X線光電子分光システムを開発し、触媒表面・界面の分子や光励起キャリアのオペランド計測に成功しています。

触媒や電池などの物質・エネルギー変換の反応場はガスや液体に接しており、真空中での計測を前提とした従来の表面科学手法では直接観測することは困難でしたが、反応場を反応中に直接計測するオペランド計測が可能になりました。

• 触媒・光触媒、燃料電池、リチウムイオン電池などの表面・界面の計測をします。
• NanoTerasu では軟X線に加えてテンダーX 線～硬X 線を用いた新規オペランド計測法を新たに開発しています。また、反応場を反応中に直接計測可能な「オペランド」計測の開発をしています。

触媒・光触媒、燃料電池、リチウムイオン電池など実用材料における表面機能高度化や、環境技術、C1グリーンケミストリー物質変換技術開発に役立てたいと考えています。

結晶を原子層レベルまで薄くすると表面近傍に新奇な電子状態が発現し、量子的な効果が顕著に現れ、結晶単体では見られない高移動度電子やスピン偏極電子、金属絶縁体転移の発現など新奇な物性を示すことが多くあります。こうした特異物性を極薄膜や表面で実現し、制御・解明する研究を行っています。高輝度かつ高エネルギー分解能の放射光を駆使することで、新奇な物理現象を正確に捉えることが可能です。

放射光源を利用した表面解析の手法は、実験室光源と比較してより多くの情報を得る・より微細な試料の測定を行うことが可能です。

• 世界最高性能を有するNanoTerasu とこれまで開発してきたin-situ ARPES マイクロ多端子電子輸送測定システムや計算科学を融合し、電子の運動を正確に記述し新たなナノ材料探索を実施しています。
• Nanoterasu を用いたin-situ ARPES手法（角度分解光電子分光（Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy: ARPES））による、成膜環境下で物質の表面状態の詳細な解析が可能です。また、放射光施設での測定に資する原子層レベルの極薄膜試料の作成が可能です。

放射光を用い新奇低次元物性の解明や光電子分光・多端子計測を合わせた革新的電子輸送現象解明手法開発による機能性表面・極薄膜探索を行っています。電子挙動の理解は革新的な半導体や加工技術の進歩に繋がります。

• 高信頼性原子力発電所の実現に向けた保全技術の開発のため、検査・評価技術の高度化および検査員の技能研鑽のためには適切な試験体の存在が不可欠です。しかし、人為的に実キズ、特に応力腐食割れのような複雑なキズを再現するためには長い期間と多額の費用が必要であり、かつ制御が極めて困難という問題があります。このような問題を鑑み、非破壊検査技術に対する応答が実キズ相当である模擬キズを安価かつ短期間に製作する技術の開発を行っています。

非破壊検査技術に対する応答が実キズ相当である試験体の安価な提供が可能となり、検査・評価技術の高度化、および検査員の技能研鑽に大きく貢献することが期待されます。

• 融液からの結晶成長技術を利用した新規の機能性結晶材料を開発することを特徴とした研究を行っています。具体的には、シンチレータ材料・光学材料・圧電材料・熱電材料・金属材料を対象物質として研究を行っています。さらに、独自の結晶成長技術を用いた新規機能性材料のバルク単結晶化や難加工性金属合金の線材化技術などを開発しています。

シンチレータや圧電素子等の単結晶が利用されている検出器や光デバイス、電子機器向けの新規材料探索や材料の高品質化に貢献することができます。さらに、融液の直接線材化技術を用いた様々な難加工性合金の細線化が可能です。

• 放射線や光、熱、圧力等の外部からのエネルギーと結晶との相互作用のある機能性結晶の開発と、融液からの結晶成長を活かした新規結晶成長技術の開発に興味を持ち、1）化学と物理の両面からの材料設計、2）相互作用の評価と理解、3）合成プロセスの開発、の3つの切り口から研究を進めています。研究室内で「物理」と「化学」、「基礎研究」と「社会実装を目指した応用研究」など異分野融合を行っており、要素技術の上流から下流までを垂直統合する体制で取り組んでいます。優れた特性を持つ結晶や製造技術に関しては、そのデバイス化、実機搭載、社会実装にも主体的に関わる点も特徴です。

　シンチレータは、核医学、セキュリティ、核融合、資源探査、宇宙物理等、に用いる放射線検出器に応用されます。高発光量、高速応答、長波長発光、高エネルギー分解能、高温域での安定性など、ユーザーのニーズに合わせた材料設計が可能です。共同研究企業や研究室発スタートアップでの実用化・社会実装も進めています。
　難加工性合金は既存のプロセスでは幾つものプロセスを経て線材化されますが、融液成長を使うとシングルプロセスでの線材化が可能です。また、酸化物はイリジウムという貴金属を坩堝に用いていますが、そのためにCAPEX もOPEXも高額になる問題があります。このイリジウムを銅＋水で代替することで、経済的な問題に加えて、品質的な問題も解決可能です。斯様なブレークスルー・ゲームチェンジになるような製造技術についても、スタートアップを起業するなどして実用化を見据えて、開発を進めています。

格子欠陥定量解析法として極めて高い計測精度を誇るウィークビーム走査透過電子顕微鏡（WB-STEM）法の中で放射化試料・核燃試料の微細組織（転位および照射欠陥集合体など）を定量解析する技術を開発しました。
カートリッジ式の加熱炉の温度計測と電流制御を完全自動化した専用の加熱試料ホルダーとの組み合わせで、高い信頼性の温度履歴と一緒に転位組織の変化を動的にその場計測できます。

従来TEM法では逆空間や転位論などの専門知識を必要としましたが、我々のWB-STEM法では膜厚計測や転位ループ特徴抽出など自動解析ソフトウェアを実装しており、簡便かつ高精度な照射欠陥分析ができます。

• 　WB-STEM 法は、その設計当初から原子力材料を取り扱う放射線管理区域内での、実装とオンサイト修理を想定して特殊孔径絞りや回折ディスク選択装置、制御・解析ソフトウェアを開発しています。
• 　欧州炉RPV 監視試験片、米国研究炉中性子照射材など世界中の放射化試料の照射欠陥分析を受け入れています。
• 　廃炉事業に鉄含有核燃料模擬デブリの性状分析にも活用されています。

現在、透過電子顕微鏡を用いて組織観察を実施している研究組織が新たに特殊改造によってWB-STEM法を導入することをサポートをします。透過電子顕微鏡の使用実績の無い研究者に転位分析の手順を指導します。