2000 Fiscal Year Annual Research Report
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11450235
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
水林 博 筑波大学, 物質工学系, 教授 (40114136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷本 久典 筑波大学, 物質工学系, 講師 (70222122)
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| 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 |
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| Research Abstract |
コンデンサの放電法を用いてパルス通電による非晶質合金の結晶化をa-Cu_<50>Ti_<50>およびa-Pd_<80>Si_<20>について系統的に調べた。通電時の試料温度上昇を単位体積当りの投入電気エネルギーP_dの関数として調べ、両者が比例していることを確認後実験を進めた。P_dがある閾値P_<d,c>を越すと結晶化が始まり、P_<d,c>は放電時定数τの関数である。a-Cu_<50>Ti_<50>ではτ〜1msのときP_<d,c>は極小値2.9J/mm^3を示し、その時の試料温度上昇は〜130Kである。また、a-Pd_<80>Si_<20>ではτ〜0.5msのときP_<d,c>は極小値2.1J/mm^3を示し、その時の試料温度上昇は〜80Kである。この温度と放電時間を時間温度変態図(TTT図)上で比較すると、パルス通電下結晶化は熱活性化のみでは起きない領域で進行していることに成り、原子の集団運動の励起による結晶化進行の考えを支持する。一方、その場合には、電流密度が重要な量である。a-Cu_<50>Ti_<50>ではτ〜2msのとき臨界初期電流密度i_<d0,c>は極小値1.4x10^9A/mm^2を示し、a-Pd_<80>Si_<20>ではτ〜0.9msのときi_<d0,c>は極小値2.6x10^9A/mm^2を示す。緩和過程では測定周波数fと緩和時間τの間にf=1/(2πτ)の関係が成立するとき緩和現象が観測される。この関係をa-Pd_<80>Si_<20>に当てはめるとf〜200Hzが得られる。この振動数域は、力学的振動測定時に原子の集団運動が励起されると推定されるf〜200Hzと良い一致を示す。このことは、原子の集団運動を電気的あるいは力学的に励起出来ることを示唆する。また、a-Pd_<80>Si_<20>ではパルス通電による結晶化の初期では未知の結晶相が出現することや電流密度を高くすると結晶化が逆に押さえられることが見出された。これらの現象は、パルス通電下結晶化現象についての理論的研究結果を支持している。
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[Publications] H.Tanimoto,L.Pasqunrni,R.Prummer,H.Kromuller,and H.-E.Schaefer: "Diffusion of Explosive Compacted n-Fe"Scripta Materialia. 42. 961-966 (2000)
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[Publications] H.-E.Schaefer,K.Reimann,W.Straub,F.Phillipp,H.Tanimoto,R.Brossmann and R.Wurschum: "Interface Structure Studies by Atomic Resolution Electron Microscopy, Order-Disorder Phenomena and Atomic Diffusion in Gas-Phase Synthesized Nanocrystalline Solids"Materials Science and Engineering. A286. 24-33 (2000)
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[Publications] H.Mizubayashi,G.Nishikori and H.Tanimoto,: "High-Cycle Fatigue Properties of 316 SS under Thermal-Pulses"Materials Transaction. 42. 151-156 (2001)
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[Publications] H.Mizubayashi,S.Murayana and H.Tanimoto: "Feasibility of High-Strength and High-Damping Materials by means of Hydrogen Internal Friction in Amorphous Alloys"J.Alloys and Compounds. (in press). (2001)
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[Publications] H.Tanimoto,Y.Koda,S.Sakai,H.Mizubayashi and E.Kita: "Nanostructure and Thermal Stability of Au Film Prepared by Spattering Technique"Scripta Materiaria. (in press). (2001)
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[Publications] H.Tanimoto,S.Sakai,K.Otsuka,E.Kita and H.Mizubayashi: "Grain Boundary State and Elastic Property of High-Density Nanocrystalline Gold Prepared by Gas-Deposition Method"Physical Review B. (in press). (2001)
