固体材料での衝突カスケード損傷形成過程の実験的研究とシミュレーション研究の接点

固体材料碰撞级联损伤形成过程实验与模拟研究的交叉

• 批准号: 04352028
• 负责人: 下村 義治
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Co-operative Research (B)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04352028/
• 关键词: 衝突カスケード損傷; コンピューター・シミュレーション; 大規模分子動力学法; イオン・中性子照射; 金属材料; セラミックス; ボイドの形成機構; 電子顕微鏡観察

金属、半導体及びセラミックスを高速イオン・中性子で照射すると入射粒子により弾き出されたノックオン原子により衝突カスケード損傷が発生する。この損傷形成は非常に短時間に起きるので直接実験的に調べる事は不可能であり、現在コンピューター・シミューレーションでのみ解明できる。シミュレーション結果の妥当性は形成直後の損傷構造と比較する事により検討できる。「固体材料での衝突カスケード損傷形成過程の実験的研究とシミュレーション研究の接点」研究会を開催して、この分野の先端研究者を集めて研究現状分析と今後の研究方向の検討が研究会の目的である。研究会は名古屋大学・豊田講堂にて平成4年6月に開催した。この研究会は日米科学技術協力事業核融合分野ワークショップとの共催で開催して、米国側参加者4名、日本側参加者35名であった。会議では最近急速に発展している原子挿入法EAMによる多体ポテンシャルを組み込んだ大規模分子動力学的シミュレーションがスーパー・コンピューターにより行われそのシミュレーション結果の最近の進歩について報告が集まった。完全分子動力学計算の場合もノックオン原子のエネルギーの比較的に低いもののみがシミュレーション可能であり、よりエネルギーの高いもの及びカスケード・オーバーラップについての今後の計算が期待される。また損傷形成後の構造緩和についての計算も行われ今までに最も未解決なボイドの形成の原子レベル機構についても明らかになってきた。一方、実験サイドでは高分解能電子顕微境観察及び陽電子消滅分光法、高度に照射条件を制御しての中性子照射法、高エネルギーの加速器を利用しての自己イオン照射実験などの最近の進展の結果についての発表があり、従来は計算と実験の比較は定性的なものに留まっていたが損傷過程の原子レベル機構の細部に立ち入っての定量的な比較が可能になり、より高度に制御しての機能材料の製作への道を開いた。

Metal, semiconductor and び セ ラ ミ ッ ク ス を high-speed イ オ ン · in temper で irradiation す る と incident particles に よ り 弾 き out さ れ た ノ ッ ク オ ン atomic に よ り conflict カ ス ケ ー ド damage が 発 raw す る. こ の damage form は に short time に き る の で directly be 験 に tuned べ は る things impossible で あ り, now コ ン ピ ュ ー タ ー · シ ミ ュ ー レ ー シ ョ ン で の み interpret で き る. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン results の justice は と の injury after forming straight structure comparison す る matter に よ り beg で 検 き る. "Solid materials で の conflict カ ス ケ ー ド formation damage の be 験 research と シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の contact" seminar を open rush し て, こ の eset researchers の apex を set め て research present situation analysis と の research direction in the future の beg が 検 research purpose の で あ る. The research association is located at the Toyoda Lecture hall of Nagoya University, にて, held in June heisei 4 に. こ の seminar は day rice science and technology together to cause fusion eset ワ ー ク シ ョ ッ プ と の altogether rush で open rush し て side four participants, Japan, the us side participants 35 で あ っ た. Meeting で は recent rapid に 発 exhibition し て い る atoms grip into laws EAM に よ る multi-body ポ テ ン シ ャ ル を group み 込 ん だ large-scale molecular dynamics シ ミ ュ レ ー シ ョ ン が ス ー パ ー · コ ン ピ ュ ー タ ー に よ り line わ れ そ の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン results の recently の into step に つ い て report が set ま っ た. Molecular dynamics calculation completely の occasions も ノ ッ ク オ ン atomic の エ ネ ル ギ ー の compare に low い も の の み が シ ミ ュ レ ー シ ョ ン may で あ り, よ り エ ネ ル ギ ー の high い も の and び カ ス ケ ー ド · オ ー バ ー ラ ッ プ に つ い て の の calculation が look forward to future さ れ る. ま た damage の structure after the formation of moderate に つ い て の count も わ れ today ま で に most も unresolved な ボ イ ド の form の atomic レ ベ ル institutions に つ い て も Ming ら か に な っ て き た. Side, be 験 サ イ ド で は high decomposition can micro electronic 顕 condition 観 examine and び positron eliminate spectrometry, highly に exposure condition を suppression し て in の temper ZhaoSheFa, high エ ネ ル ギ ー の accelerator を using し て の himself イ オ ン irradiation be 験 な ど の advances の の results に つ い て の 発 table が あ り, 従 to は と calculation be 験 の is は qualitative な も の に ま っ て い た が damage process の atomic レ ベ ル institutions の detail に made ち into っ て の quantitative な compare が may に な り, よ り highly に suppression し て の の function material production へ の way を open い た.

项目成果

C.Kinoshita: "Radiation-induced microstructural change in ceramic materials" Journal of Nuclear Materials. 191-194. 67-74 (1992)

C.Kinoshita：“陶瓷材料中辐射引起的微观结构变化”核材料杂志。

K.Morishita: "Thermodynamical evaluation of cascade damage evolution by molecular dynamics calculation" Journal of Nuclear Materials. 191-194. 1123-1127 (1992)

K.Morishita：“通过分子动力学计算对级联损伤演化进行热力学评估”核材料杂志。

K.Yamakawa: "Void formation in neutron-irradiated Cu and Cu-alloys" Journal of Nuclear Materials. 191-194. 396-400 (1992)

K.Yamakawa：“中子辐照铜和铜合金中的空洞形成”核材料杂志。

N.Yoshida: "Low dose fission neutron irradiation on P-and Ti-modified austenitic alloys with improved temperature control" Jouranl of Nuclear Materials. 191-194. 1114-1118 (1992)

N.Yoshida：“低剂量裂变中子辐照对 P 和 Ti 改性奥氏体合金的改进温度控制”《核材料杂志》。

M.kiritani: "Influence of primary recoil energy spectrum on microstructural evolution" Journal of Nuclear Materials. 191-194. 125-131 (1992)

M.kiritani：“初级反冲能谱对微观结构演化的影响”核材料杂志。