音でガラスが結晶化する現象を発見

音でガラスが結晶化する現象を発見

2017年5月2日

大阪大学研究情報

詳細は、リンクを参照して下さい。

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本研究成果のポイント

・特定の周波数の音（振動）を与える

　ことで、ガラスが急速に結晶化する

　現象を発見

・これまでに提案されているガラスの

　結晶化モデルでは説明できない現象

・熱処理に代わる新しい結晶化技術の

　実現可能性が示され、超高強度材料開発

　への新たな可能性が開かれた

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概要

　大阪大学大学院基礎工学研究科の

中村暢伴助教らの研究グループは、

コロイドガラス※1と呼ばれる材料

に対して周波数を変えながら

振動を与えると、特定の周波数において

結晶化が急速に進展する現象を

発見しました（図1）。

　原子や分子がランダムに配置した

ガラスを結晶化させる場合は

一般的に熱処理が使われますが、

本研究の成果は、特定の周波数の

振動（音）を与えることで結晶化を

引き起こすという、新たな結晶化手法の

実現可能性を示しています。

　金属材料は一般に結晶粒と呼ばれる

原子が規則的に配列した微小な粒子の

集合体になっており、この粒子が

小さいほど強度が増すことが

知られています。

　本研究の成果は、超高強度材料を

作成する新たな手法につながると

期待されます。

　本研究成果は、2017年5月2日（火）18時

（日本時間）に英国科学誌

「Scientific Reports」（オンライン）に

掲載されました。

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　興味深い現象ですね。

＞結晶粒の大きさは強度などの

＞機械的性質に大きく影響を与えるので、

＞その制御は実用的に重要です。

＞本研究の成果は、音を使って結晶化を

＞引き起こす手法の実現可能性を示す

＞ものであり、熱処理にかわる

＞新しい超高強度材料作成手法に

＞つながることが期待されます。

＞最近では異なる材料を規則的に配列させ、

＞熱や音の伝ぱを制御して効率的に

＞エネルギーを利用しようとする

＞研究が行われています。

＞この材料はフォノニック結晶と

＞呼ばれますが、局所的に結晶化を

＞引き起こすことができるようになれば、

＞ガラスと結晶で構成される

＞新しいフォノニック結晶の開発にも

＞つながると期待されます。

　いろいろ応用ができそうで、

大いに期待したい。