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Affiliation Department |
物理工学科 材料機能分野
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Title |
Associate Professor |
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External Link |
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IDE Naoki
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Degree
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Doctor (Science) ( 1994.03 Yokohama City University )
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Master (Scinece) ( 1991.03 Yokohama City University )
Research Areas
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Nanotechnology/Materials / Metallic material properties
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Natural Science / Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics
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Natural Science / Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics
From Graduate School
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Yokohama City University Graduate School, Division of Integrated Science Department of Natural System Science Doctor's Course Completed
1991.04 - 1994.03
Country：Japan
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Yokohama City University Graduate School, Division of Integrated Science Department of System Elements Science Master's Course Completed
1989.04 - 1991.03
Country：Japan
Professional Memberships
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The Japan Institute of Metals
1994.06
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The Japan Society of Applied Physics
1991.02
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The Physical Society of Japan
1990.01
Papers
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Machine learning based prediction of lattice thermal conductivity for half‑Heusler compounds using atomic information Reviewed International coauthorship International journal
Hidetoshi Miyazaki, Tomoyuki Tamura, Masashi Mikami, Kosuke Watanabe, Naoki Ide, Osman Murat Ozkendir and Yoichi Nishino
Scientific Reports 11 13410 2021.06
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：Springer Nature
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Amplitude-Dependent Internal Friction Study of Fatigue Deterioration in Carbon Fiber Reinforced Plastic Laminates Reviewed International journal
Yoichi Nishino, Ryota Kawaguchi, Satoshi Tamaoka, Naoki Ide
Materials Research 21 e20170858 2018.04
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：Universidade Federal de São Carlos
The amplitude-dependent internal friction in carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminates subjected to fatigue cycling has been measured and analyzed to convert into the plastic strain of the order of 10-8 as a function of effective stress. The microplastic flow indeed occurs in the stress range three orders of magnitude lower than the failure stress, and the stress-strain curves tend to shift to a lower stress as the number of cycles increases, thus indicating a decrease in the CFRP strength. The microflow stress at the plastic strain of 1×10-8 keeps a constant value of about 0.4 MPa in the range less than 103 cycles but then decreases gradually, whereas the Young’s modulus evaluated from the resonant frequency is almost constant up to 104 cycles where only transverse cracks are found. Thus we can successfully detect the onset of fatigue deterioration by means of the amplitude-dependent internal friction.
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Effects of Grain Size on Deformation Behavior of Heusler-type Fe2VAl Alloys Reviewed International journal
Yusuke Fukada, Naoki Ide, Yoichi Nishino
Journal of the Japan Institute of Metals and Materials 80 ( 5 ) 317 - 320 2016.04
Language：Japanese Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：The Japan Institute of Metals and Materials
The deformation behavior of fine-grained Heusler-type Fe2VAl alloys (average grain diameter d = 14, 2.0, 1.4 and 0.4 μm) made by pulse current sintering (PCS) has been investigated in comparison with the arc-melted alloys with d = 130 μm. The yield stress of the Fe2VAl alloys at 300 K increases as the grain size decreases, following the Hall-Petch relationship except for d = 0.4 μm. An anomalous increase in the yield stress with increasing temperature can be observed for d = 14 and 130 μm, whereas the yield stress peak disappears for d = 2.0 μm. The yield stress decreases at a lower temperature for finer grains, which occurs in parallel with a steep rise in the strain rate sensitivity exponent m. The m value for d =2.0 μm reaches the maximum of 0.32 at 1123 K, and the temperature is almost 200 K lower than that for d =130 μm. The decrease in the yield stress can be explained by a lower temperature superplasticity for finer grained alloys.
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Thermoelectric Properties of Off-Stoichiometric Heusler Alloys Fe2-yV1+x+yAl1-x Reviewed International journal
Manabu Inukai, Hidetoshi Miyazaki, Naoki Ide, Yoichi Nishino
Journal of the Japan Institute of Metals 79 ( 11 ) 621 - 626 2015.11
Language：Japanese Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：The Japan Institute of Metals and Materials
We report the thermoelectric properties of the off stoichiometric Fe2-yV1+x+yAl1-x alloys in the temperature range from 300 to 750 K. Fe2-yV1+x+yAl1-x alloys with V rich (1+x+y>1-x, i.e., y>-2x) and Al rich (y<-2x) composition show the negative and positive sign of Seebeck coefficient, respectively, and the peak temperature of Seebeck coefficient shifts to the higher temperature side with increasing V and Al composition. Electrical resistivity of Fe2-yV1+x+yAl1-x alloys shows the metallic temperature dependence. Due to the combination of the Fe/V and V/Al off stoichiometric effects, Fe1.97V1.12Al0.91 and Fe2.03V0.89Al1.08 alloys show the highest power factors of 4.03×10-3 W/mK2 for n type and 2.52×10-3 W/mK2 for p type at 500 K, respectively.
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Thermoelectric properties of Heusler-type off-stoichiometric Fe2V1+xAl1-x alloys "jointly worked" Reviewed
Hidetoshi Miyazaki, Suguru Tanaka, Naoki Ide, Kazuo Soda, Yoichi Nishino
Materials Research Express 1 ( 1 ) 015901 2013.11
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
DOI： 10.1088/2053-1591/1/1/015901
Other Link： http://iopscience.iop.org/2053-1591/1/1/015901
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Interaction Potential between a Dislocation and a Pinning Atom in FCC Metals （共著） Reviewed
Toshio Kosugi, Yoshiaki Kogure, Yoichi Nishino, Naoki Ide, Isao Nakamichi
Solid State Phenomena 184 131 - 136 2012.01
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
転位と溶質原子の相互作用力を評価するためにCuの振幅依存性内部摩擦を測定した。一定の内部摩擦を与えるのに必要な応力振幅の温度依存性は、コットレル型の相互作用ポテンシャルを仮定することで説明された。これは、修正コットレル型ポテンシャルを必要とするAlの場合とは明らかに異なる。
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Off-stoichiometric Effects on Thermoelectric Properties of Fe2VAl-based Compounds Reviewed
Yusuke Sandaiji, Naoki Ide, Yoichi Nishino, Takeshi Ohwada, Shota Harada, Kazuo Soda
Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy 57 207 - 212 2010.04
Language：Japanese Publishing type：Research paper (scientific journal)
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Internal friction and Magnetic properties of Thermally Aged Fe-1wt.%Cu Alloys Reviewed
Yasuhiro Kamada, Yoichi Nishino, Sanzo Hosoi, Satoshi Tamaoka, Naoki Ide, Hiroaki Kikuchi, Satoru Kobayashi
Materials Science and Engineering A 521-522 209 - 212 2009.09
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
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Thermoelectric Properties of p-Type Fe2(V1-x-yTixTay)Al Alloys Reviewed
Tomoyuki Mori, Naoki Ide, Yoichi Nishino
Journal of the Japan Institute of Metals 72 ( 8 ) 593 - 598 2008.08
Language：Japanese Publishing type：Research paper (scientific journal)
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Thermoelectric Properties of p-Type Heusler Compounds (Fe2-xCox)(V1-yTiy)Al Reviewed
Hiroyuki Nakayama, Naoki Ide, Yoichi Nishino
Materials Transactions 49 ( 8 ) 1858 - 1862 2008.08
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
Presentations
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Evaluation of strength of non-stoichiometric composition Fe2+xVAl1-x using high-temperature compression tests
Kazuki MINAMI, Naoki IDE
2024.11
Event date： 2024.11
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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Effect of Zr addition on thermoelectric and mechanical properties of Fe2VAl-based thermoelectric materials
Rikuto TAGUCHI, Naoki IDE
2024.11
Event date： 2024.11
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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Effect of Heat Treatment on Internal Friction of Al-10vol%B4C composites
Tomoya TAKEMOTO, Naoki IDE
2023.11
Event date： 2023.11
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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Evaluation of strength of 4th element-substituted Fe2VAl using internal friction
Kaito SONOBE, Naoki IDE
2022.11
Event date： 2022.11
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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機械学習によるハーフホイスラー化合物の熱伝導率予測
宮崎秀俊, 田村友幸, 三上祐史, 渡邊厚介, 井手直樹, Osman Murat Ozkendir, 西野洋一
第18回 日本熱電学会学術講演会 日本熱電学会
Event date： 2021.08
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：オンライン開催
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Ta置換したFe2VAl基合金の熱電特性に及ぼす高圧ねじり加工の影響
福田晃大, 西野洋一, 宮崎秀俊, 井手直樹
学生による材料フォーラム 日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部
Event date： 2020.11
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue：オンライン開催
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Investigation of process conditions for Fe2VAl-based thermoelectric materials with nitride interface formation
Naoto KATO, Kosuke WATANABE, Hidetoshi MIYAZAKI, Naoki IDE, Satoshi TAMAOKA, Yoichi NISHINO
Annual Meeting of the Thermoelectrics Society of Japan 2020
Event date： 2020.09
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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Microstructure Control of Fe2VAl-based Thermoelectric Material by Introducing Nitride Interface
Kosuke WATANABE, Naoto KATO, Hidetoshi MIYAZAKI, Naoki IDE, Satoshi TAMAOKA, Yoichi NISHINO
The Japan Institute of Metals, Spring Annual Meeting The Japan Institute of Metals
Event date： 2020.09
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
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The effect of V/Al off-stoichiometry on mechanical properties of Fe2VAl alloys
Teruho YAMAMOTO, Naoki IDE, Yoichi NISHINO
The Japan Institute of Metals, Autumn Annual Meeting The Japan Institute of Metals
Event date： 2020.09
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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Thermoelectric Property and Microstructure of Fe2VAl-based Alloy by Nitridation
Kosuke WATANABE, Naoto KATO, Hidetoshi MIYAZAKI, Naoki IDE, Satoshi TAMAOKA, Yoichi NISHINO
The Japan Institute of Metals, Autumn Annual Meeting The Japan Institute of Metals
Event date： 2020.03
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Industrial Property Rights
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Thermoelectric Materials
Yoichi Nishino, Naoki Ide, Hiroyuki Nakayama
Application no：2007-57398 Date applied：2007.03
Announcement no：2008-218896 Date announced：2008.09
Patent/Registration no：5070546 Date registered：2012.08 Date issued：2012.08
Country of applicant：Domestic Country of acquisition：Domestic
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Thermoelectric Materials
Yoichi Nishino, Naoki Ide, Aki Miyashita
Application no：2008-506162 Date applied：2006.11
Announcement no：WO2007/108176 Date announced：2007.09
Patent/Registration no：5303721 Date registered：2013.07 Date issued：2013.07
Country of applicant：Domestic Country of acquisition：Domestic
Awards
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奨励賞
2024.11 日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部 Fe2VAl系熱電材料の熱電特性と力学特性に及ぼすZr添加の効果
田口陸翔, 井手直樹
Award type：Award from Japanese society, conference, symposium, etc. Country：Japan
Fe2V1-xAl1+xは高温で高いゼーベック係数をもつという利点があるものの、Fe2VAl系合金特有の高い熱伝導率をもち、化学量論組成に比べて強度が低下する。一方、Fe3AlにZrを添加することで主に粒界に析出物が析出し、強度が向上したことが報告されている。また、析出物によりフォノンが散乱され、熱伝導率を低減させられることが期待される。そこで本研究では、Fe2V0.97Al1.03にZrを添加した場合の熱電特性と力学特性を調査した。結果、生成した析出物により母相の組成がずれ性能は低下したが、強度は化学量論組成と約23％比べて向上した。また仕込み組成の補正により、性能を約90％改善できた。
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奨励賞
2019.10 日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部 熱電変換材料Fe2VAl合金の力学特性に及ぼす非化学量論組成の効果
谷山友理, 井手直樹, 西野洋一
Award type：Award from Japanese society, conference, symposium, etc. Country：Japan
Scientific Research Funds Acquisition Results
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価電子濃度制御による擬ギャップ系ホイスラー化合物の相安定性と熱電性能の向上
Grant number：23K04358 2023.04 - 2026.03
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(C)
西野 洋一, 宮崎 秀俊, 井手 直樹
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
Grant amount：\4550000 （ Direct Cost: \3500000 、 Indirect Cost：\1050000 ）
Fe2VAlやRu2TiSiのような擬ギャップ系ホイスラー化合物の価電子濃度はVEC=6.0であるが、元素部分置換や非化学量論組成を利用することでVECを制御して、相安定性と熱電性能の関連性を追究する。VEC制御により擬ギャップ内のフェルミ準位を最適化すると出力因子は増大するが、同時にVEC=6.0から外れるほど相安定性の低下に起因して(格子)熱伝導率が低減することを検証し、無次元性能指数ZT=0.6を目標にして熱電性能の向上を図る。
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Pseudogap Formation and Thermoelectric Properties of Heusler-type Compounds
2005.04 - 2008.03
Grant-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research(B)
Yoichi Nishino
Authorship：Coinvestigator(s)
The thermoelectric power of Fe2VAl can be expected to be well enhanced by doping or off-stoichiometry, because the density of states rises sharply in both sides of the pseudogap. We will investigate the temperature dependence of the Seebeck coefficient and the electrical resistivity in the Fe2VAl-based alloys, in addition to the measurement of the thermal conductivity at room temperature, to clarify the doping effect on the thermal and transport properties.
Past of Commissioned Research
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科学技術振興機構（JST）マッチングプランナープログラム「探索試験」 「鋳造法を利用するFe2VAl系熱電素子材料の作製と熱電性能の向上」
2015.10 - 2016.09
科学技術振興機構 General Consignment Study
西野 洋一
Authorship：Coinvestigator(s)
自動車や自動二輪車など移動体の内燃機関からの排熱を有効利用する方法として熱電変換が検討されている。レアメタルフリーでしかも高強度なFe2VAl系熱電素子材料については，これまでアーク溶解法で作製されているが，低コストで素子を大量生産することを目指して鋳造法による作製可能性を検証する。とくにFe2VAl系鋳造材の組成制御方法を確立し，V/Al組成比を化学量論比からわずかにずらすことにより，アーク溶解材のゼーベック係数の9割以上を目標として材料開発を行う。さらに，鋳造による急冷効果を利用すれば凝固組織の微細化により熱伝導率を低減できるので，300℃での熱電性能指数ZT=0.25の達成を目指す。
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科学技術振興機構(JST)復興促進プログラムプログラム(A-STEP)探索タイプ「熱伝達性に優れたレアメタルフリー熱電材料の開発」
2012.10 - 2013.09
科学技術振興機構 General Consignment Study
西野 洋一
Authorship：Coinvestigator(s)
高強度なホイスラー化合物をベースにして，熱伝導率を広範囲に制御できる熱電材料開発を行うことを目的とした。p型性能向上のため，非化学量論組成Fe＃D2＃DRVAlをベースとしてTiで置換した結果，ゼーベック係数の最大値は340Kにおいて106μV/Kになった。このp型とn型材料と組み合わせると，ゼーベック係数の絶対値の和は266μV/Kとなった。n型についてはSi置換合金が優れた熱電特性を有しており，Vの一部を同族のTaで置換して熱伝導率を約7W/mKまで低減させることに成功した。重元素置換だけでは熱伝導率は目標の5W/mKには届かなかったが，組織微細化を組み合わせることで目標を達成できる見通しが立った。
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経済産業省 地域新生コンソーシアム研究開発事業「二輪車に搭載できる高強度ナノホイスラー熱電モジュールの開発」(補完研究)
2008.04 - 2013.03
経済産業省 General Consignment Study
西野 洋一
Authorship：Coinvestigator(s)
熱電発電特性が高く、機械的な強度に優れ、かつ資源生産性の高いFe2VAlを用いた熱電発電システムの構築を目的とし、2年間にわたる地域新生コンソーシアム研究の補完研究を行い、実用化を推進する。
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経済産業省 地域新生コンソーシアム研究開発事業「二輪車に搭載できる高強度ナノホイスラー熱電モジュールの開発」
2006.06 - 2008.03
経済産業省 General Consignment Study
西野 洋一
Authorship：Coinvestigator(s)
熱電発電特性が高く、機械的な強度に優れ、かつ資源生産性の高いFe2VAlを用いた熱電発電システムの構築を目的として研究開発を実施する。二輪車に特有の走行時の向かい風による空冷効果を利用することにより、発電システムの簡素化および耐久性の向上を特徴とした開発を行った。
Past of Cooperative Research
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タンパク質結晶の欠陥シミュレーション研究会
2021.04 - 2023
Collaboration in Japan
Authorship：Coinvestigator(s)
Teaching Experience
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Introduction to Physical Science and Engineering
2022.04 Institution：Nagoya Institute of Technology
Level：Undergraduate (specialized)
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Energy Materials
2018.04 Institution：Nagoya Institute of Technology
Level：Undergraduate (specialized)
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Research Seminar
2018.04 Institution：Nagoya Institute of Technology
Level：Undergraduate (specialized)
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Quantum Mechanics I
2017.04 Institution：Nagoya Institute of Technology
Level：Undergraduate (specialized)
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Advanced Energy Conversion Materials
2016.10 Institution：Nagoya Institute of Technology
Level：Postgraduate
Committee Memberships
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日本金属学会 日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部評議員
2023.04 - 2025.03
Committee type：Academic society
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日本金属学会 日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部理事
2021.04 - 2023.03
Committee type：Academic society
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日本金属学会 会誌編集委員会・欧文誌編集委員会査読委員
2020.04 - 2022.04
Committee type：Academic society
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日本金属学会 日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部庶務幹事
2020.04 - 2021.03
Committee type：Academic society
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日本金属学会 日本金属学会第61回技術賞選考委員
2019.09 - 2019.10
Committee type：Academic society
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日本金属学会 日本金属学会第78回功績賞選考委員
2019.08 - 2019.09
Committee type：Academic society
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日本金属学会 日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部理事
2019.04 - 2021.03
Committee type：Academic society
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日本金属学会 ⽇本⾦属学会・⽇本鉄鋼協会東海⽀部主催・2019年度本多光太郎・湯川記念合同講演会実行委員
2019.04 - 2019.11
Committee type：Academic society
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日本金属学会 日本金属学会第67回論文賞選考委員
2019.04 - 2019.05
Committee type：Academic society
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日本熱電学会 日本熱電学会第16回学術講演会現地実行委員
2018.11 - 2019.09
Committee type：Academic society
Social Activities
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減衰率測定を応用した固体材料の非破壊強度評価
Role(s)： Appearance, Informant
名古屋工業大学 産学官金連携機構 名工大テクノフェア2022 名古屋工業大学 2022.11
Audience： Researchesrs, Company
Type：Internet
固体材料を弾性振動させて自由減衰させると弾性率と減衰能を調べることができます。さらに、減衰曲線を精密測定して理想曲線からのわずかなずれを検出・解析すれば、非破壊で材料強度を評価することができます。