1999 Fiscal Year Annual Research Report

非晶質合金に内在する密度揺らぎとその機能化

Research Project

Project/Area Number	11450235
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	水林博筑波大学, 物質工学系, 教授 (40114136)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	谷本久典筑波大学, 物質工学系, 講師 (70222122)
Keywords	非晶質合金 / 密度揺らぎ / 集団運動 / 通電効果 / 弾性率 / 構造緩和 / 結晶化 / アクチュエータ
Research Abstract	非晶質合金で見られる、動的弾性率が10^2Hzの周波数域で低下する現象および電流密度≒10^7A/m^2の通電による結晶化促進現象は、大規模な原子の集団運動の存在を推測させ、内在する密度揺らぎが直ちに想起され、その把握と機能化への基礎的知見の取得を目的に、現象の定量的評価を目指した。パルス通電によるa-Pd_<80>Si_<20>の結晶化促進では〜3×10^9A/m^2のパルス通電下で結晶化開始温度が300K以上低下する事を見出した。熱活性化の促進を仮定とすると活性化エンタルピーが1eV程度低下することになる。降伏応力以下の引張応力下でのパルス通電実験ではa-Cu_<50>Zr_<50>の場合0.4%の塑性変形発現を見出し〜3×10^9A/m^2のパルス通電時に発生する局所内部応力は0.5GPa以上であると推測した。これらを組み合わせ、結晶化促進を熱活性化促進と仮定すると活性化体積〜30原子体積にもなり、原子空孔機構とは符号も逆である。すなわち、通電時に発生する局所内部応力は動的過程として考える必要がある。それを定量的に追究する手法として動的弾性特性に及ぼす通電効果評価法の改善を行なった。a-Pd_<80>Si_<20>やZr-Cu-Al系等の弾性率変化が小さい合金系での予備的結果は、自由体積が大きい非晶質合金の方が通電下での弾性率変化量は大きいが、共有結合的元素を含む合金系では全体として弾性率変化量は小さくなることが分かった。さらに、X線装置を導入し回折法を利用する動的過程評価法の開発に着手した。また、人為的密度揺らぎ物質として、ナノ結晶について研究を進め非晶質合金と類似する現象が一部に発現することを見出した。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] H.Mizubayashi, M.Shibasaki and S.Murayama: "Local Strain Around Hydrogen in Amorphous Cu_<50>Zr_<50> and Cu_<50>Ti_<50>"Acta Materialia. 47. 3331-3338 (1999)
[Publications] H.Mizubayashi and N.Kameyama: "Effects of Electropulsing on the Crystallization Process in Amorphous Pd_<80>Si_<20>"proc. Of the Intern. Conf. On Solid-Solid Phase Transformations '99 (JIMIC-3), Ed.by M.Koiwa et al, (The Japan Institute of Metals, Sendai). 1235-1238 (1999)
[Publications] H.Mizubayashi and T.Okamoto: "Low-Temperature Homogeneous Deformation in Amorphous Alloys Induced under Electropulsing"Materials Science Forum. 304-306. 355-360 (1999)
[Publications] S.Sakai, H.Tanimoto and H.Mizubayashi: "Mechanical Behavior of High Density Nanocrystalline Gold Prepared by Gas Deposition Method"Acta Materials. 12. 751-756 (1999)
[Publications] H.Tanimoto. S.Sakai and H.Mizubayashi: "Mechanical Property of High Density Nanocrystalline Gold Prepared by Gas Deposition Method"Nano Structured Materials. 40. 117-120 (1999)
[Publications] H.Yanimoto, S.Sakai and H.Mizutani: "Anomalous Mechanical Behaivior of High-density Nanocrystalline Gold"Tran. Mater. Research Soc. Japan.

1999 Fiscal Year Annual Research Report

非晶質合金に内在する密度揺らぎとその機能化

Principal Investigator

水林 博 筑波大学, 物質工学系, 教授 (40114136)

Research Products

[Publications] H.Mizubayashi, M.Shibasaki and S.Murayama: "Local Strain Around Hydrogen in Amorphous Cu_<50>Zr_<50> and Cu_<50>Ti_<50>"Acta Materialia. 47. 3331-3338 (1999)

[Publications] H.Mizubayashi and N.Kameyama: "Effects of Electropulsing on the Crystallization Process in Amorphous Pd_<80>Si_<20>"proc. Of the Intern. Conf. On Solid-Solid Phase Transformations '99 (JIMIC-3), Ed.by M.Koiwa et al, (The Japan Institute of Metals, Sendai). 1235-1238 (1999)

[Publications] H.Mizubayashi and T.Okamoto: "Low-Temperature Homogeneous Deformation in Amorphous Alloys Induced under Electropulsing"Materials Science Forum. 304-306. 355-360 (1999)

[Publications] S.Sakai, H.Tanimoto and H.Mizubayashi: "Mechanical Behavior of High Density Nanocrystalline Gold Prepared by Gas Deposition Method"Acta Materials. 12. 751-756 (1999)

[Publications] H.Tanimoto. S.Sakai and H.Mizubayashi: "Mechanical Property of High Density Nanocrystalline Gold Prepared by Gas Deposition Method"Nano Structured Materials. 40. 117-120 (1999)

[Publications] H.Yanimoto, S.Sakai and H.Mizutani: "Anomalous Mechanical Behaivior of High-density Nanocrystalline Gold"Tran. Mater. Research Soc. Japan.

水林博筑波大学, 物質工学系, 教授 (40114136)