1999 Fiscal Year Annual Research Report

陽電子消滅広領域電子運動量測定による空孔型欠陥の化学分析および電子構造の解明

Research Project

Project/Area Number	10450229
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	長谷川雅幸東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80005975)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	湯葢邦夫東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00302208) 永井康介東北大学, 金属材料研究所, 助手 (10302209) 唐政東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80271972)
Keywords	陽電子消滅 / 電子運動量分布 / 黒鉛 / Fe-Cu合金 / シリコン / 空孔クラスター / 酸素-空孔複合体 / 酸素極性基
Research Abstract	最近の高分解能電子顕微鏡でも検出できないような微小な原子空孔(クラスター)、空孔と不純物複合体、超微小析出物などを陽電子消滅角相関および同時計数ドップラー・ブロードニング(CDB)法を用いて調べるとともに対応する理論計算(主として第一原理計算)を行った。以下にその主な結果を述べる。 1)黒鉛やSi中の安定な空孔クラスター黒鉛やSiを高速中性子重照射し多量に原子空孔を導入した試料について角相関や陽電子寿命測定を行い、安定な空孔クラスターの存在を探索した。その結果、黒鉛中では確かに安定で魔法数空孔クラスターと呼ぶべき6員環空孔を見いだした。Siについては6員環空孔V_6や6員環ケージV_<10>の存在は確かめられたが、照射後等時焼鈍実験からそれらが安定であるとの確証は得られなかった。これについてはさらなる詳細な実験を行っている。 2)中性子照射鉄中の超微小銅析出物中性子照射(8.3x10^<18>n/cm^2、約150℃)したFe-Cuモデル合金(原子炉圧力容器用低合金鋼のモデル合金)(1.0wt%Cu、0.3wt%Cu)中に生ずる銅微小析出物を主としてCDB法によって調べた。その結果、照射したままの状態では、マイクロボイドの内壁は殆ど偏析したCu原子で覆われていることが分かった。またこのマイクロボイドは約350℃の照射後焼鈍で消失するが、Cu原子は殆ど100%Cuの超微小析出物(直径約1nm)として残存することが分かった。このような析出物は、0.3wt%Cu合金の未照射熱時効では観測されないものである。この意味から、この合金系では照射誘起析出が起こっていると言える。現在単結晶試料を用いた詳細な実験の準備を進めている。 3)高分子中の酸素 CDB測定によって高分子中の極性基構成元素である酸素によって優先的に陽電子が捕獲されることを見いだした。 4)Si中の空孔-酸素複合体電子線照射したSi中の空孔クラスター、空孔-酸素複合体をCDBおよび陽電子寿命によって調べ、従来の陽電子寿命のみの測定で明らかにすることが出来なかったV_3やV_4O_2の形成、消失を明らかにした。

Research Products
(4 results)

All Other

All Publications (4 results)

[Publications] 唐政,長谷川雅幸,永井康介他6名: "Stable Vacancy Clusters in Neutron-Irradiated Graphite: Evidence for Aggregations with a Magic Number"Physical Review Letters. 82・12. 2532-2535 (1999)
[Publications] 永井康介,長谷川雅幸他5名: "Direct Evidence of Positron Trapping at Polar Groups in a Polymer-Blend System"Physical Review. B60・17. 11863-11866 (1999)
[Publications] 長谷川雅幸,唐政,永井康介他4名: "Positron and Positronium studies of irradiation-induced defects and microvoids in vitreous and metamict silica"Nucleor Instruments and Methods in Physical Research B. (印刷中). (2000)
[Publications] 永井康介,唐政,長谷川雅幸: "Chemical Analysis of Precipitates in Metallic Allys Using Coincidence Doppler Broadening of Positron Annihilation"Racliction Physics and Chemistry. (印刷中). (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

陽電子消滅広領域電子運動量測定による空孔型欠陥の化学分析および電子構造の解明

Principal Investigator

長谷川 雅幸 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80005975)

Research Products

[Publications] 唐政,長谷川雅幸,永井康介 他6名: "Stable Vacancy Clusters in Neutron-Irradiated Graphite: Evidence for Aggregations with a Magic Number"Physical Review Letters. 82・12. 2532-2535 (1999)

[Publications] 永井康介,長谷川雅幸 他5名: "Direct Evidence of Positron Trapping at Polar Groups in a Polymer-Blend System"Physical Review. B60・17. 11863-11866 (1999)

[Publications] 長谷川雅幸,唐政,永井康介 他4名: "Positron and Positronium studies of irradiation-induced defects and microvoids in vitreous and metamict silica"Nucleor Instruments and Methods in Physical Research B. (印刷中). (2000)

[Publications] 永井康介,唐政,長谷川雅幸: "Chemical Analysis of Precipitates in Metallic Allys Using Coincidence Doppler Broadening of Positron Annihilation"Racliction Physics and Chemistry. (印刷中). (2000)

長谷川雅幸東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80005975)

[Publications] 唐政,長谷川雅幸,永井康介他6名: "Stable Vacancy Clusters in Neutron-Irradiated Graphite: Evidence for Aggregations with a Magic Number"Physical Review Letters. 82・12. 2532-2535 (1999)

[Publications] 永井康介,長谷川雅幸他5名: "Direct Evidence of Positron Trapping at Polar Groups in a Polymer-Blend System"Physical Review. B60・17. 11863-11866 (1999)

[Publications] 長谷川雅幸,唐政,永井康介他4名: "Positron and Positronium studies of irradiation-induced defects and microvoids in vitreous and metamict silica"Nucleor Instruments and Methods in Physical Research B. (印刷中). (2000)