東北大学
学際科学フロンティア研究所

先端学際基幹研究部の才田淳治教授と国立研究開発法人 物質・材料研究機構（NIMS）の譯田真人主任研究員は、金属ガラスのガラス構造決定因子を分子動力学（MD）シミュレーションを用いて特定し、科学誌Computational Materials Science に発表しました。

 

金属ガラスはその作製過程によって種々のガラス構造（緩和状態）が存在することが知られています。緩和状態は脆化等の機械的性質や物理的性質に大きな影響を与えます。才田教授らの研究グループでは、緩和現象の解明と緩和した金属ガラスを構造若返り処理によって部分的に未緩和状態に戻せることを明らかにしてきました。本研究は、緩和状態の決定過程を分子動力学シミュレーションを用いて明らかにしたものです。解析の結果、ガラス遷移温度直上での冷却速度が緩和状態決定に大きく影響していることが証明され、これは実験結果とも一致するものです。

 

本成果は、文部科学省科学研究費補助金 基盤研究Ａ（18H03829）および若手研究Ａ（17H04949）の支援を受けて行われた研究です。また、本研究の基礎となる成果は、東北大学学際科学フロンティア研究所 学際研究促進プログラム「ランダム原子配列構造制御の基礎科学と新材料・新機能創成への融合展開」（平成26～28年度）の支援を受けて行った研究によって得られました。

 

掲載論文：
Masato Wakeda,  Junji Saida : Computational Materials Science, 218 (2023) 111930.
Temperature-dependent effect of cooling rate on the melt-quenching process of metallic glasses
https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2022.111930