工学部 機械工学科

矢島善次郎・岸陽一 研究室

YAJIMA ZENJIROU & KISHI YOUICHI
LABORATORY

金属の極限性能を探究して、人に優しい新材料の研究・開発に取り組む

「金属」は身近でありながら未知なる可能性を秘めている。力を加えると結晶構造が変化する「応力誘起変態」を応用した新材料開発や、人体内部で“しなやか”に動く「形状記憶合金」に関する研究など、新しい機能を持つ新材料と加工技術を開発。従来の金属の新たな能力を発見し、人にやさしい新材料の実用化をめざす。

キーワード

  • 形状記憶合金
  • 応力誘起変態
  • 新材料

ニュース&トピックス

NEWS & TOPICS

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研究紹介

RESEARCH

相変態を応用した材料の高機能化:マルチフェロイック型センサ/ アクチュエータ材料の創成

研究内容

固相変態型フェロイック材料(形状記憶、超弾性、磁歪、圧電等の機能を有する材料)をベースにしての積層・複合化にはいくつかの方法がある。本課題では自律動作型機械・構造体、MEMS、NEMS への組込み可能な新規センサ/アクチュエータ素子の創製を目指しているので、それが実現可能な多元素・同時スパッタリング法を応用した積層・複合化プロセス技術の確立を試みている。併せて、多様な基板材料への成膜を目的に、各種基板材料への負のパルスバイアス印加による結晶化温度の低減を行っている。試作したセンサ/アクチュエータ素子の動作特性評価、積層界面などの構造解析から得られた知見や経験を活かして新機能発現のメカニズムを解明することによりプラズマ・スパッタ装置を駆使した、フェロイック効果のシナジーによって多機能化した新規センサ/アクチュエータ素子の試作及びそれらを積層・複合化した機械・構造体及びMEMS、NEMS の提案・設計を行う。

マルチフェロイック型センサ/アクチュエータ材料の創成と機能相乗機構の解明

研究内容

固相変態型フェロイック材料(形状記憶、超弾性、磁歪、圧電等を示す材料)をベースにして、種々の方法で多機能化したマルチフェロイック効果・材料群(Multi-Ferroic Effect、 MFE)、特にナノ・メゾ・ミクロスケールで組織制御した材料では、結晶やドメイン形態(寸法、構造、相互干渉効果)等が通常の溶解加工プロセスを経て得られる平衡相バルク材料とは大きく異なっているので、電子・原子構造から微視組織制御にまたがる材料科学的課題の解決、材料加工プロセスの革新による新材料創製や特性の飛躍的向上が期待できる。さらに、これらを積層した際にはフェロイック効果のシナジーによって新たな機能の発現も期待できる。異種のフェロイック材料の積層化にはいくつかの方法があるが、最終的にはMEMS へ組込み可能な新規センサ/アクチュエータ素子の創製を目標としているので、多元素・同時スパッタリング法を応用して積層化を試みる。また、多様な基板材料への成膜を可能とするために、基板への負のパルスバイアス印加による結晶化温度の低減も試みている。試作したセンサ/アクチュエータ素子の基本的な動作特性評価、積層界面の構造評価、などを行って、フェロイック効果のシナジーによって高機能化した新規センサ/アクチュエータ素子を提案する。

鉄鋼材料の疲労破壊のX線フラクトグラフィ

ADIの疲労挙動に及ぼす微視組織の影響

教員紹介

TEACHERS

矢島善次郎  教授・工学博士

静岡県浜名高校出身

略歴

金沢工業大学機械工学科卒。同大学大学院工学研究科博士課程(機械工学)修了。1973年本学助手就任、講師、助教授を経て、1993年現職。1985年米国ノースウェスタン大学客員研究員(Visiting Engineer)。1990年~1991年米国マサチューセッツ工科大学(MIT)客員研究員(Visiting Scientist)。日本鋳造工学会理事、支部長。日本金属学会・日本鉄鋼協会評議員、支部長。

専門分野

専門:金属材料科学、材料強度学。「材料の破壊発生のメカニズム解明」及び「相変態を応用した材料の高機能化」が主な研究分野。合成膜作製プロセス技術の研究にも着手し、工学・医学融合領域での応用を目指している。
論文・著書:論文に「鉄鋼材料の切欠き脆性破壊に関する破壊力学的研究」(学位論文)、"Crack Nucleation Mechanism of Austempered Ductile Iron during Tensile Deformation"、他多数。
受賞:Best Paper Award in Denver X-Ray Confe.('93)、日本ダクタイル鋳鉄協会論文賞('97)、日本鋳造工学会論文賞('06)、日本金属学会学術貢献賞('14)など。

横顔

本学機械工学科5期生。後輩に対する指導は非常に熱心。脆性破壊に関する長年の研究成果をまとめられ、1983年本学から誕生した工学博士。米国の大学より招聘され、2度の海外での長期研究生活を経験されている。御自身の長年の経験に基づいた、専門分野である“鉄学”から“教育哲学”に至るお話は実に興味深い。

趣味

山歩き、雑木林の散策

近況

教育も研究も楽しい。学生に工学的センスを身につけてもらう様その最良の指導方法を模索中。
“人は人によって人となる”これを実践するには“人間を磨くこと”。

岸陽一  教授・博士(工学)

新潟県新津高校出身

略歴

金沢工業大学機械工学科卒。金沢大学大学院教育学研究科修士課程(技術教育)修了。金沢大学大学院自然科学研究科博士課程(物質科学)修了。1994年4月日本工業大学材料試験研究センター助手。1996年4月日本工業大学材料試験研究センター講師を経て、1997年本学講師就任。助教授を経て、2011年現職。2001年3月~2002年3月米国・メリーランド大学客員研究員。

専門分野

専門:金属材料、結晶構造解析
論文・著書:耐SCC特性に優れた高力Al-Zn-Mg-La系合金の開発と破壊力学的強度評価(学位論文)
受賞:2007年:(社)日本鋳造工学会論文賞、2010年:Poster award for IIT2010

横顔

アメリカの豊かさ、おおらかさ、厳しさ、・・・をWashington-DC近郊のCollege Parkで体験したことで、日本と日本人のすばらしさを再認識することができました。当時の研究室の同僚とは国際会議で顔を合わし情報交換することもあり、研究留学が大きな財産になっていることを日々実感しています。

趣味

水泳、サイクリング、ランニングなどのスポーツ全般。スポーツ観戦。

近況

大学時代に卒研生の仲間と登った加賀白山の美しさと雄大さが忘れられず、それ以来、毎年夏になると北アルプスや南アルプスに出かけていました。近頃は時間的・精神的ゆとりがないので、以前のように縦走することができなく残念です。その代りではありませんが、ランニングやサイクリングで気分転換をしています。

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