2015 Fiscal Year Annual Research Report
原子レベル構造解析によるＬＰＳＯ構造の構造物性発現機構の解明
| Project Area | Materials Science of synchronized LPSO structure -Innovative Development of Next-Generation Lightweight Structural Materials- |
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| Project/Area Number |
23109002
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
乾 晴行 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30213135)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永井 康介 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10302209)
阿部 英司 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70354222)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 原子配列解析 / 透過電子顕微鏡法 / 3次元アトムプローブ法 / 陽電子消滅実験 / 弾性歪解析 / 規則化 / 積層 / シンクロ型LPSO構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
濃度変調と構造変調が同期した新奇な長周期積層（LPSO）構造（シンクロ型LPSO構造）を示すMg合金Mg-TM-RE（Mg-TM-RE; TM=遷移金属，RE=希土類金属）系合金を主として取り上げ，最新の電子顕微鏡法による原子の直接観察と３次元アトムプローブ法，陽電子消滅ドップラー広がり法といった実験手法と第一原理計算の両面からシンクロ型LPSO構造の原子配列解析を行った．
Mg-Zn-Y系LPSO相の結晶構造は組成に依存し，高Zn,Y組成ではZn6Y8原子クラスターの面内配列が完全なOD構造をとるのに対し，低Zn,Y組成ではZn6Y8原子クラスターの面内配列が不完全なLPSO構造となる．これらの中間の組成における結晶構造は，OD相と同様の完全な面内規則配列を有するドメインと，ドメイン間の境界領域の組み合わせからなるincommensurateな変調構造として記述できることがわかった．さらにシンクロ型LPSO相の超高分解能STEM観察とCBED法の組み合わせにより，TM6RE8原子クラスター中の格子間サイトが構成元素のいずれかにより占有されていることを明らかにした．高分解能STEMによる結晶構造，欠陥構造解析では，シンクロ型LPSO相の底面すべりのa転位がTM6RE8原子クラスターを切断しない原子層間を運動していることを明らかにするとともに，Mg-Co-Y系やMg-Zn-Yb系合金中で新たに発見されたLPSO構造と類似の結晶構造を有する関連化合物相の詳細な結晶構造モデルの構築に成功した．シンクロ型LPSO相の3次元アトムプローブ(3D-AP)法による局所組成解析では，さまざまな条件で作製された試料についてTEM/STEM像と3D-APデータの同一領域からの取得に成功し，TEM/STEM単独では解析が困難な局所組成に関する様々な知見を得た．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Analysis of local chemical composition in Mg-TM-RE alloys with LPSO/OD structure by atom probe tomography2015
Author(s)
K. Inoue, N. Ebisawa, K. Tomura, K. Yoshida, Y. Nagai, H. X. Xu, D. Egusa, E. Abe, K. Kishida, H. Inui, M. Yamasaki, Y. Kawamura
Organizer
The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications (Mg2015)
Place of Presentation
Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
Year and Date
2015-10-11 – 2015-10-16
Int'l Joint Research
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