- Address
- 305-0047 1-2-1 Sengen Tsukuba Ibaraki JAPAN [Access]
Research
- Keywords
計算機シミュレーション、フェーズフィールド法、ミクロ組織
PublicationsNIMS affiliated publications since 2004.
Research papers
- K. Niitsu, F. Ichihara, S. Miyoshi, M. Ode, K. Mitsuishi, T. Masuda, K. Takada. Structural analysis of the LiCoO2 cathodes/garnet-type Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12 solid electrolyte interface. Solid State Ionics. 421 (2025) 116804 10.1016/j.ssi.2025.116804 Open Access
- Marino Tanaka, Mayu Muramatsu, Machiko Ode, Taichi Abe. Thermodynamic reassessment of the Fe–Pt system. Calphad. 90 (2025) 102868 10.1016/j.calphad.2025.102868
- Akimitsu Ishii, Toshiyuki Koyama, Taichi Abe, Michiko Ode. Multi-phase-field modeling of sintering applicable to solid-state and liquid-phase sintering in multiphase and multicomponent systems. Materials Today Communications. 40 (2024) 110116 10.1016/j.mtcomm.2024.110116 Open Access
Proceedings
- MURAKAMI, Hideyuki, ISHIDA, Akira, TAKAMORI, Susumu, ODE, Machiko, 江阪 久雄. Application of Pt-based paste coatings for surface modification of cast Ni-based superalloys. International Symposium on High temperature Oxidation and Corrosion 2022 Abstracts. 1 (2022) 271-272
- M. Ode, N. Sasajima, Y. Yamada, P. Bloembergen, M. Shimono. Numerical Study of the Effect of the Shape of the Phase Diagram on the Eutectic Freezing Temperature. TEMPERATURE: ITS MEASUREMENT AND CONTROL IN SCIENCE AND INDUSTRY. (2013) 10.1063/1.4819569
- ODE, Machiko, Narayana Garimella, IKEDA Muneaki, MURAKAMI, Hideyuki, Yongho Sohn. Ternary Interdiffusion in L12-Ni3Al with Ir Alloying Addition. DEFECT AND DIFFUSION FORUM. (2008) 637-642
Presentations
- 松岡 佑亮, 大出 真知子, 阿部 太一, 小山 敏幸, 高橋 有紀子. FePt磁気記録材料における基板の弾性的性質と組織形成の関係解析. 日本金属学会 2025年秋期 (第177回) 講演大会. 2025
- MATSUOKA, Yusuke, ODE, Machiko, ABE, Taichi, KOYAMA, Toshiyuki, TAKAHASHI, Yukiko. Phase-field study of microstructure formation of FePt-C nanogranular film for heat-assisted magnetic recording media. The Magnetic Recording Conference (TMRC 2025). 2025 Invited
- 松岡 佑亮, 大出 真知子, 阿部 太一, 小山 敏幸, 高橋 有紀子. FePtグラニュラー薄膜のPhase Field計算の進展. 第102回ナノマグネティックス専門研究会. 2025 Invited
Misc
- 大出 真知子. フェーズフィールド法によるSn-Biはんだ凝固過程の解析. 熱処理. 51 [5] (2011) 263-264
- 柴田 光寛, 黒田 聖治, 村上 秀之, 大出 真知子, 渡邊 誠, 坂本幸弘. . Proceedings of the 1st asian thermal spray conference. (2005) 67-68
- 大出 真知子. フィレットリフティングはなぜ起こるのか. 金属. 74 [12] (2004) 1263-1266
Society memberships
日本金属学会, 日本鉄鋼協会, 日本鋳造工学会
Research Center for Structural Materials
フェーズフィールド法による材料ミクロ組織形成過程の解析
計算機シミュレーション，フェーズフィールド法，材料ミクロ組織
Overview
計算機シミュレーションは、１）実験結果の理論的背景を理解する、２）実験観察が難しい現象を「視る」、のどちらかの目的で行われています。本研究で取り扱っているフェーズフィールド法は、材料ミクロ組織（内部組織）の複雑さに関係なく、形成過程を計算することができる手法であり、デンドライト・共晶・包晶凝固、規則－不規則変態、相分離や焼結過程などの幅広い組織形態に適用が可能です。
Novelty and originality
● 材料ミクロ組織のシミュレーションは、数学的な困難さ（多体問題、境界地問題など）から適用例が限られた。
● フェーズフィールド法により複雑な材料内部組織の計算が可能になった。
● 機械学習による計算時間の短縮や核生成現象の理論構築など適用範囲の拡大を行っている。
Details
フェーズフィールド法を用いて様々なミクロ組織解析が可能である。例1では、電子基板上のCu薄膜が異常な結晶粒成長する過程を再現している。これは特定の結晶方位をもつ結晶粒が基板からの拘束を受けているためである。例2では、微量添加元素が凝固組織に与える影響を評価している。分配係数の小さなPなどは、微量であってもミクロ偏析効果が高く組織微細化に寄与する。例3は核生成現象を数値的に導入する検討例である。フェーズフィールド法は核生成現象の取り扱いが苦手であったが、本研究により恣意性の低いモデルが提案され、より精度の高いミクロ組織予測が可能になった。
Summary
フェーズフィールド法は、結晶成長、結晶粒成長、焼結、デンドライト・共晶・包晶凝固、相変態、相分離などのミクロ組織現象だけでなく、転位や欠陥の生成などナノスケールの現象も含んだ、多岐にわたる応用領域で革新的な成果をもたらす可能性を秘めています。
