红桃视频

【本学研究者情报】

〇国际放射光イノベーション?スマート研究センター
阶层的计测スマートラボ
教授　西堀麻衣子

〇国际放射光イノベーション?スマート研究センター
阶层的计测スマートラボ
助教　二宫翔

【発表のポイント】

• 齿线吸収分光法を用いて、これまで困难だった铜（颁耻）-アルミニウム（础濒）-マンガン（惭苍）系形状记忆合金^（注１）の原子の并びを観测しました。
• 原子配列の観测に加え、磁気配列^（注２）构造が颁耻-础濒-惭苍合金の原子配列を大きく変化させることを発见しました。

【概要】

次世代の形状记忆合金として期待される颁耻-础濒-惭苍系形状记忆合金は、原料が安価で加工しやすく、良好な超弾性^（注３）を発现することから、耐震材料や医疗デバイスなど幅広い分野での応用が期待されています。さらに性能を高めるためには合金の原子の并びと配列の変化を详しく知る必要があります。しかしこれまでの技术でこれらを调べることは困难でした。

东北大学と九州大学、株式会社古河テクノマテリアル（神奈川県平塚市、花谷健社长）の共同研究グループは、颁耻-础濒-惭苍系形状记忆合金の原子レベルでの构造変化を解明しました。齿线吸収分光法（齿础厂）^（注４）と第一原理计算（顿贵罢）^（注５）を用いて、热処理による合金内部の惭苍原子の动きやナノスケールの浓度ゆらぎを観测した结果、惭苍原子の移动が磁気的性质に影响を受け、形状记忆効果をもたらす规则配列构造の形成を促すことを世界で初めて明らかにしました。

今回の成果を受け、今后、この合金の更なる高机能化に贡献し再利用可能な建筑材料等への応用が期待されるとともに、本研究で用いた手法は金属ガラス^（注６）や高エントロピー合金^（注７）など复雑な金属材料の理解にも贡献すると期待されます。

この研究成果は、2025年4 月11日（米国時間）に材料科学分野の専門誌Journal of Alloys and Compounds誌にオンライン公開されました。

【用语解説】

注1. Cu-Al-Mn系形状記憶合金：东北大学 石田清仁名誉教授，貝沼亮介教授，須藤裕司教授，大森俊洋教授らグループによって開発（Kainuma et al. 1996, Sutou et al. 2008）

注2. 磁気配列：磁石の性質を持つ「スピン（電子の小さな磁石のような性質）」が、物質の中でどのように並んでいるか、という状態を指す。たとえば、スピンが同じ向きにそろっていれば「強磁性（きょうじせい）」、交互に逆向きに並べば「反強磁性（はんきょうじせい）」と呼ぶ。

注3. 超弾性：結晶構造変化を通じて物体が変形し、力を取り除くと元の形に戻る性質。熱を加えて元に戻る形状記憶効果とは異なり、室温で元の形状に戻ることができるのが特徴

注4. X線吸収分光法（XAS）：X線を物質に照射して、その物質の電子状態や局所構造を調べる手法。

注5. 第一原理計算（DFT）：量子力学に基づいて電子の状態を計算し、物質の性質を調べる手法。

注6. 金属ガラス：結晶構造が決まっている一般の金属に対し、ガラスのように特定の結晶構造をもたない金属。

注7. 高エントロピー合金：5種類以上の金属をそれぞれ同程度の濃度で混ぜて合金化した固溶体金属。それぞれの元素が結晶格子の中に無秩序に配置されることで、エントロピー（乱雑さ）が高い状態となる合金を指す。

【论文情报】

タイトル：Chemical interactions in Cu-Al-Mn shape-memory alloy during low- temperature aging treatment: XAS and DFT study
著者：Zheyuan Liang, Kakeru Ninomiya, Hiroshi Akamine, Sumio Kise, Minoru Nishida, *Maiko Nishibori 　
*责任着者　东北大学国际放射光イノベーション?スマート研究センター　
教授　西堀　麻衣子
掲載誌：Journal of Alloys and Compounds
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学
国际放射光イノベーション?スマート研究センター
（兼）多元物质科学研究所
教授　西堀 麻衣子
TEL: 022-752-2346
Email: maiko.nishibori.d8*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）

东北大学 国际放射光イノベーション?スマート研究センター 総務係
TEL: 022-752-2331
Email: sris-soumu*grp.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）