プロチウム吸蔵過程における格子欠陥生成現像のポジトロンを用いたその場測定

• Project/Area Number: 11135216
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 白井 泰治 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20154354)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒木 秀樹 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20202749)
• Project Period (FY): 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1999: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: プロチウム / 水素吸蔵合金 / 陽電子消滅 / 格子欠陥

Research Abstract

プロチウム吸蔵・放出ヒステリシスの原因を明らかにするために、プロチウム吸蔵過程について、陽電子消滅寿命を測定したところ、多量の結晶格子欠陥が導入されることが判明した。さらに驚くべきことに、転位ばかりではなく、高濃度の原子空孔も導入されていることを発見した。
本研究では、この現象について、
1.ZrMn_2についても、プロチウム吸蔵・放出過程における陽電子消滅その場測定を行い、プロチウム吸蔵プロセスで生成される過剰格子欠陥の種類と安定性を明らかにした。その結果、LaNi_5において発見された多量の転位と原子空孔の生成は、ZrMn_2においても顕著に認められ、極めてgeneral現象であることを明らかにした。
2.PCT特性と陽電子消滅特性の同時その場測定装置を完成させ、LaNi_5について、プロチウム吸蔵過程にみられる格子欠陥生成現象の直接その場測定に成功した。得られた結果に基づいて、それぞれの格子欠陥がプロチウム吸蔵プロセスのどの時点で生成されているか検討を加えた。
今後他の合金系についても、合金活性化処理、水素吸蔵・放出過程にみられるヒステリシス現象、繰り返し使用による性能変化などの不可逆現象を引き起こす微細構造変化を探り、プロチウムによる固溶媒体自身の構造変化メカニズムの原子スケールでの解明に寄与したい。