材料機能・信頼性設計評価研究部門:ナノ界面機能・信頼性設計学研究分野:三浦・鈴木研究室

三浦・鈴木研究室Web

教 員


  • 准教授
    鈴木 研


  • 客員准教授
    王 蕾


  • 特任助教
    張 秦強

持続発展可能な社会の実現に向けて、ナノスケールの電子デバイスから発電プラン卜のような巨大構造体に至るまで、機器を構成する材料システムの高機能、高性能、長寿命化が求められている。これまで新材料の開発や複合化、微細化などによりとれら目標は達成されてきたが、その反面、材料システムは複雑化し、組織の不均一性や不安定性は増大する傾向にある。特に積層構造体や複合材料における異種材料界面では、濃度勾配やひずみ勾配が存在するため使用条件や使用環境によって界面組織が時間とともに変化し、この組織変化を起因とする不良や損傷が顕在化してきた。そこで、材料界面の組織変化発現メカニズムを材料、環境、力学の相互作用の観点から原子レベルシミュレーションにより明らかにし、異種材料界面組織変動メカニズムに立脚した高機能・高信頼材料の設計開発研究を推進する。

Explicating the fluctuation mechanism and design of the functional interface integrity based on atomic-scale simulations

原子レベルシミュレーションによる材料界面健全性評価と信頼性設計

Fig.1 Explication of the fracture mechanisms of Ni-base superalloys at high temperatures under creep conditions by considering stress-induced anisotropic diffusion of component elements and effects of alloying element on diffusion

多種多様な材料が集積された複合材料システムの性能、機能向上や安全性・信頼性の向上を目的に、原子レベルシミュレーションを用いて、異種材料界面近傍のひずみ(応力)、組成、格子欠陥(空孔、格子間原子や不純物)の相互作用による組織変化メカニズムを解明する。これによって異種材料界面構造安定化の支配因子を明らかにし、次世代エネルギー・環境インフラに資する複合材料システムの高性能化と長期信頼性を確保するため、界面構造の安定化を目的とした界面組織の設計と試作評価を通した実証研究を推進する。

異種材料界面組織,物性変動メカニズム評価手法の開発

Fig.2 Development of a new method for analyzing electron transport properties using tight-binding based Green's function method and application to estimate current though carbon nanotube under under uniaxial compressive strain

多種多様な材料が集積された複合材料システムの性能、機能向上や安全性・信頼性の向上を目的に、原子レベルシミュレーションを用いて、異種材料界面近傍のひずみ(応力)、組成、格子欠陥(空孔、格子間原子や不純物)の相互作用による組織変化メカニズムを解明する。これによって異種材料界面構造安定化の支配因子を明らかにし、次世代エネルギー・環境インフラに資する複合材料システムの高性能化と長期信頼性を確保するため、界面構造の安定化を目的とした界面組織の設計と試作評価を通した実証研究を推進する。