単結晶シリコンの疲労過程における結晶すべり進展の動的その場観察

单晶硅疲劳过程中晶滑进展的动态原位观察

• 批准号: 19K04091
• 负责人: 神谷 庄司
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04091/
• 关键词: silicon; fatigue; crystal slip; crystal defect; シリコン; 疲労過程; 結晶欠陥; 電子顕微鏡観察; 疲労結晶すべり

2022年度の前半はまだcovid-19による制約が続き、対外的な交流等に不自由が残り、他機関との連携による研究活動は停滞した。一方、2021年度までにそれまでの結果を集約し解析を重ねた結果から、疲労破壊に先立って結晶すべりが蓄積することは既に確実視されていた。そうした中、可能な範囲で実験を継続する間に、それ以前に活動が確認されていた特定のすべり系とは別のすべり系もがすべっていることを強く示唆する、新たな観察結果が得られた。さらに年度後半にはこの観察結果の再現性が確認されたため、新規知見として2023年度日本機械学会年次大会での発表申込を行った。これら一連の成果は、疲労過程における結晶すべり変形とせん断垂直双方の負荷応力成分との関係の検討が重要であることを物語ると考えられ、2022年度からはじまった新規課題への発展的継承に一層の期待がかかることとなった。これらの展望の礎となった解析の成果は2021年度中に論文にまとめて投稿され、Journal of Materials Scienceへの掲載が2022年2月に決定されていたが、2022年度初頭に予定通り発行されるに至った。

2022年上半年仍受到19日期的限制，使残疾人在外部交流中，以及与其他机构合作的研究活动。同时，从到2021年到目前为止的结果的结果中，已经确定晶体滑移会在疲劳失败之前积累。在此过程中，获得了新的观察结果，这些观察结果强烈地表明，在尽可能继续实验的同时，幻灯系统也在以前确认为活动的特定幻灯片系统以外的其他幻灯片系统。此外，由于这些观察结果的可重复性在今年下半年得到了证实，因此我们在日本机械工程师学会2023年会上申请了演讲，作为新发现。这些结果表明，检查在疲劳过程中垂直剪切的晶体滑移变形与施加剪切的负荷应力成分之间的关​​系很重要，并进一步期望对2022年开始的新问题的发展继承。分析的结果，这些分析的结果，这些结果构成了这些前景的基础，在2021年的论文中均已出版，并于2021年出版了，该论文已出版。计划于2022年初。

项目成果

繰返し圧縮負荷によるシリコン単結晶中の結晶欠陥集積と疲労亀裂進展の電子顕微鏡解析

重复压缩加载导致硅单晶晶体缺陷积累和疲劳裂纹扩展的电子显微镜分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 神谷 庄司

シリコンの疲労破壊 「なんとなく、メタリック」

硅的疲劳失效：“不知何故，它是金属的”

• 发表时间: 2021
• 作者: Kazuki Yamagata;Toshio Osada and Shingo Ozaki;神谷 庄司
• 通讯作者: 神谷 庄司

The origin of fatigue fracture in single-crystal silicon

单晶硅疲劳断裂的根源

• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Materials Science
• 影响因子: 4.5
• 作者: H. Izumi;T. Kita;S. Arai;K. Sasaki;and Shoji Kamiya
• 通讯作者: and Shoji Kamiya