Nanomechanics on rewritable material strength by anomalous electrons

反常电子可重写材料强度的纳米力学

• 批准号: 20H05653
• 负责人: 平方 寛之
• 金额: $ 128.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-08-31 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H05653/
• 关键词: 材料強度; 電子

本年度は、１．電子/ホール注入材に対する強度実験、２．疲労・クリープ特性への展開のための実験システムの構築、３．電子注入材の強度解析、および、４．電子応力理論の構築に取り組んだ。研究実績の概要は以下の通りである。１．前年度に引き続き、電子注入材に対する強度試験を実施した。主要な成果として、Siの原子間結合強度に及ぼすAnomalous電子の影響を実験的に検討して、電子線照射によるホール注入により原子間結合の引張強度に相当する破壊じん性が増大することを明らかにした。さらに、絶縁体材料である合成石英を供試材として、Anomalous 電子の注入・保持とそれらの条件下での強度評価試験法を確立した。２．疲労特性やクリープ特性に及ぼすAnomalous電子の影響を検討すめ、前年度までに開発した電子注入方法および力学試験方法を基に、電子／ホール制御条件下において疲労およびクリープ試験ができる力学試験システムを導入して、必要な追加改造を施した。これにより、多様な変形・破壊現象に対するAnomalous 電子の影響を解明する実験基盤を構築した。３．前年度までに構築した計算環境により、共有結合性、イオン結合性、金属結合性の典型材料を対象として電子注入材に対する強度解析を実施した。これにより、実験に供する対象材料の理論予測を行うとともに、強化機構の体系化と法則解明に向けてデータを拡充した。４．Anomalous電子の影響を統一的に理解するために、量子力学を基礎として電子論まで拡張した応力概念（電子応力）を提案し、これに基づいて結合の力学状態を直接的かつ陽に反映した応力の解析法（第一原理電子応力解析法）を開発した。これにより、Anomalous 電子による結合強度変化の機構を根源的な観点から統一的に理解する理論的基盤を構築した。

This year, the following items are included: 1. Strength analysis of electron/electron injection materials; 2. Construction of system for development of fatigue characteristics; 3. Strength analysis of electron injection materials; 4. Construction of electron force theory. A summary of the results of the study is provided below. 1. In the past year, the intensity test of electron injection material has been carried out. The main results are that the interatomic bonding strength of Si and the influence of Anomalous electrons on the properties of Si are increased due to the influence of electron irradiation and injection. The strength evaluation method of synthetic quartz under the conditions of injection and retention of Anomalous electrons was established. 2. Study on the influence of fatigue characteristics and Anomalous electrons in the past year, develop electron injection methods and mechanical test methods, introduce fatigue characteristics and anomalous electron test methods under electron/electron control conditions, and make necessary additional modifications. To understand the influence of Anomalous electrons on the structure of the matrix 3. In the past year, the calculation environment, common bonding, metal bonding and typical material imaging and electron implantation materials were analyzed. The theoretical prediction of the image material is carried out and the systematic solution of the strengthening mechanism is carried out. 4. A unified understanding of the influence of anomalous electrons on quantum mechanics is proposed. The fundamental theory of electrons and the concept of force (electron force) are proposed. The mechanical state of the combination is directly reflected in the force analysis method (first principle electron force analysis method). The foundation of the theory of "Anomalous Electron" is constructed from the point of view of the root of the change of the intensity of the electron.

项目成果

Bending deformation and self-restoration of submicron-sized graphite cantilevers

• DOI: 10.1016/j.actamat.2022.118381
• 发表时间: 2022-09
• 期刊: Acta Materialia
• 影响因子: 9.4
• 作者: M. Akiyoshi;Shunya Koike;T. Shimada;H. Hirakata

材料の結合強度に及ぼす Anomalous 電子の影響

反常电子对材料结合强度的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 平方寛之;佐野恭兵;嶋田隆広
• 通讯作者: 嶋田隆広

Lamellar aspect-ratio and thickness-dependent strength-ductility synergy in pure nickel during in-situ micro-tensile loading

• DOI: 10.1016/j.jmst.2023.01.037
• 发表时间: 2023-03
• 期刊: Journal of Materials Science & Technology
• 作者: Z. Wang;Yun-Fei Jia;Kai-Shang Li;Yong Zhang;Jiazi Cai;Xian‐Cheng Zhang;H. Hirakata;Shangdong Tu-Shangdo

強誘電体ナノ薄膜への押し込みによる分極スキルミオン組織形成に関するPhase-field解析

通过压入铁电纳米薄膜形成极化斯格明子结构的相场分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Miyake Masashi;Matsuda Tomoki;Sano Tomokazu;Hirose Akio;Shiomi Yasutomo;Sasaki Mitsuo;笠井恒汰
• 通讯作者: 笠井恒汰

電子応力概念の提案と第一原理電子応力解析法の開発

电子应力概念的提出及第一性原理电子应力分析方法的发展

• 发表时间: 2021
• 作者: Mizue Mizoshiri;Nam Ha Phuong;Huy Quang Tran;Tomoji Ohishi;王 慶華，李 志遠，フィクリ モハマド，荻原 慎二;藤田涼雅，坂口竣平，嶋田隆広，平方寛之
• 通讯作者: 藤田涼雅，坂口竣平，嶋田隆広，平方寛之