2024/12/13
6時起床。朝食後、ふつうに出勤。青葉通一番町駅まで30分ほど歩く。街はクリスマスの装い。
青葉山へ。
朝一で通信工学概論の講義（オムニバス1回目）。伝声管の話をしたので、デモ用のパイプを持って行く。
10時半から学生とミーティング。
11時から事務とミーティング3件。
昼飯。朝に生協で買っておいたサメカツサンドほか。
13時からミーティング。
13:30- 青葉工学振興会賞授賞式・講演会
○青葉工学研究奨励賞
岡 弘樹 講師（多元物質科学研究所）
環境適合な有機ハイドライドの創出とグリーン水素の製造・貯蔵法の構築
我々の周りの工業製品にはレアメタルを含む金属がたくさん使われているが、それらの資源は限られた国からのみ産出される。一方機能性有機材料は有機成分だけでさまざまな機能を発現させることができる。岡先生はこれまで電気を溜めることができる高分子材料やポリマー電池を創成してきた。
今回の研究では電子ではなく水素を貯蔵する高分子を作成した話。高圧水素ボンベの代わりに使うことができる。
既存手法としては有機ハイドライドを使う方法がある。開発技術では、バイオマス資源（セルロース）とパン酵母を利用して、200度以下の低温で直接有機ハイドライドを生成することができる。この方法では、自ら水素を作り出すと同時に有機ハイドライドへの貯蔵が完成する。現在は安価な触媒で水素を取り出すさまざまな反応を開発中。
久慈 智恵子 助教（機械機能創成専攻）
アモルファス合金の準安定性を活用した加工手法の開発
軟磁性材料としてのアモルファスを利用することで、モータのエネルギーロスを減らすことができる。アモルファス合金が持つ様々な性質はアモルファスの原子構造から発現する（周りと比較した欠陥がなく、しかも薄い）。これらは良い性質だが加工が難しく、アモルファスは剪断に強いので打ち抜き加工がうまくできない。
提案法では、アモルファス合金を加熱することによって加熱部分を結晶構造に近づけてもろくすることで加工を容易にする。このため、加工断面に沿って超短パルスレーザで加熱して強度を下げ、その部分を加工する。
アモルファス合金の加熱による組織変化、材料学的変化、加工性の変化を統合的に調べた研究はなく、その部分に独創性がある。
中野 貴文 助教（応用物理学専攻）
薄膜材料およびそれを用いた多層膜構造の開発によるトンネル磁気抵抗センサの高性能化
大兼研でスピントロニクスの研究をしている。磁気トンネル接合を利用したトンネル磁気抵抗(TMR)センサを開発。fTのオーダーの磁気を測ることができ、脳や心臓の血流によって生じる磁場を計測することができる。競合技術である超伝導量子干渉センサは非常に規模が大きいのに対し、TMRセンサは小型でウェアラブル、かつ室温で動作する。
従来法では固定層にCoFeB、絶縁層にMgO、自由層にCoFeB-Ta-CoFeSiB（アモルファス）を利用する。本研究では、この構造に対して多層膜の成膜技術を開発することによって性能を向上させてきた。
提案法ではCoFeSiB層にTaを添加することで結晶化温度を上げ、全体の熱処理を容易にする（最大熱処理温度が上がる）と同時に感度を上げることができた。
また、 CoFeBとCoFeSiBの間のTa層にTaFeBを利用することで膜厚を厚くすることが可能になった。
さらに生体磁場を測定するため、アレイ構造＋磁束収束構造のデバイスを開発することで、サブpTレベルの磁場分解能を得ることができた。超伝導量子干渉センサと同程度の分解能を得ることもできている。現在は、心磁場であれば磁気シールドルーム外で測定できるようになっている。
○青葉工学振興会賞
安藤 大輔 准教授（知能デバイス材料学専攻）
マグネシウム合金の変形組織の観察およびその組織形成過程に立脚した新機能創出
マグネシウム合金は軽いためさまざまな構造部材に利用されようとしているが、強度が低い、腐食しやすい、二次加工しにくい、ダイキャスト以外の製造ができないなどの欠点がある。マグネシウムの結晶構造は細密六方晶なので、結晶構造に由来する方向別の剪断応力に差があり、変形しにくい。
安藤先生は変形時に生成する変形双晶がどのような物かを調べた。その結果、表面に起伏があって破断に至る双晶の構造を決定した。また、これを利用して、変形しやすく展性があるマグネシウム合金を作ることができた(Mg-0.6at%Y)。
マグネシウム合金の結晶構造を体心立方晶に変える手法としてLiを加える方法が提案されている。これに対して、相を制御することで結晶構造を変える（鉄などでは一般的）方法を検討した。相図を検討した結果、Mg-Sc合金しかありえないことを発見。チタン合金のように温度制御で様々な組織を得られる合金が作れた。また、ある組成では-150度では変形分が元に戻る超弾性や形状記憶性が得られることを発見した。
このような機能を室温で得られるようにするため、Sc添加量を変えて実験することで常温超弾性が得られたが効果は非常に小さい。そのため、結晶粒径を大きくすることで効果を大きくすることができた。
またSc添加量をちょっと増やすと超弾性はないが展性が大きい材料が作れる。このように変形した部分ではひずみ誘起マルテンサイト相が生成され、鉄のTRIP鋼と類似の現象が起きることを発見した。また、Mg-Sc-Xでさまざまな機能を持つ合金を作ることができた。
このような合金の応用先として、医療材料（ステント）に応用することを検討。ステント挿入したあとに自己拡張し、そのあと生体内で吸収されるものが望ましい。今回開発したβ型Mg-Sc合金ではこのような機能を持つので期待される。
これで講演は終わり。タクシーで祝賀会会場の向陽グランドホテルに移動。
17:30から祝賀会と会食。ホテルスタッフがビールをつぎ続けるので結構飲んだ。
19:40ぐらいに祝賀会終了。ダッシュで地下鉄に乗り仙台駅へ。
20:14の新幹線で東京。さんざん飲んでいるので、あまり生産的な活動ができない。
東京に着いて、22時ののぞみに乗り換えて名古屋まで。今日は岡山まで到達しないので名古屋で１泊する。
今日のお宿は東横イン名古屋駅桜通新館。桜通がなかなか渡れなくてちょっと遠回りした。
シャワーを浴びて、0時過ぎに寝る。
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