Al-Pd-Mn準結晶の熱膨張率の精密測定によるフェイゾンの観測

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640346
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 森 昌弘 名古屋大学, 情報文化学部, 教授 (10029738)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 進 名古屋大学, 情報文化学部, 教授 (10023293) ; 石政 勉 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10135270)
• Keywords: 準結晶 / 正二十面体相 / フェイゾン / X線回折 / 散漫散乱 / 熱膨張率 / 電子線回折 / アルミニウム

Research Abstract

正二十面体相準結晶の散漫散乱分布の異方性や温度依存性を詳細に広い温度範囲で実験的に研究し,それによりフェイゾンの形や種類の解明することである。
準結晶の熱膨張率の測定の1つである格子定数の精密な温度依存性は実験されていない上,格子定数の温度依存性に異常が観測される兆候もあり,格子定数の精密な温度依存性を調べた。
測定方法としてはX線単結晶を用いた複数個の反射する結晶角を測定するボンド法を採用した。しかし,線膨張率が一定の温度範囲が以上に広く,格子定数の精密な温度依存性からはフェイゾン等の存在の明らかな徴候は得られなかった。
散漫散乱分布の温度依存性を実験し,Huang散乱の準結晶への適用と体積非保存不純物による散漫散乱分布の計算を実行し比較した。Al-Pd-MnやAl-Cu-Fe等の正二十面体相の散漫散乱分布を実験した結果,(1)反射点によらずほぼ同じ形であること,(2)室温以下ではあまり温度依存性のしないこと,(3)その散漫散乱の概形はほぼ対称的で,L方向に短く,T方向にのびた菱形状であること,(4)その散漫散乱のq依存性はほぼq2に比例すること,等の特長がある。これらの散漫散乱分布の性質が,欠陥のまわりに生じる歪み場を弾性近似してえられるHuang散乱によく似ていることから,いくつかの欠陥を仮定し,このHuang散乱を正二十面体対称性を持つとして計算を実行した。
この結果,正二十面体相中のHuang散乱には立方晶中において観測されるHuang散乱と同じで3種類の独立なものがあり,現実の欠陥による散漫散乱はこの3種のHuang散乱各々では説明できないことがわかった。特にランダムフェイゾンもこの置換型欠陥の一種と考えられるので,ランダムフェイゾンのような欠陥が数多くAl-Pd-MnやAl-Cu-Fe等の正二十面体相に入っているものと思われる。

Research Products

• [Publications] S.Osaki and M.Mori: "Determination of Polymer Optical Anisotropy Using Two Wavelengths 1"Rev.Sci.Instrum.. 70. 1794-1797 (1999)
• [Publications] H.Nakano,K.Iwahashi,Skashimoto,S.Matsuo and M.Mori: "Distance Education System for Interactive Experiments on Electric Circuits over the Web"Int.Symp.on Intelligent Multimedia and Distance Education'99. 113-116 (2000)
• [Publications] H.Nakano,K.Iwahashi,Skashimoto,S.Matsuo and M.Mori: "Distance Education for Interactive Experiments on β-ray Radiation over the Web"Int.Symp.on Intelligent Multimedia and Distance Education'99. 109-112 (2000)
• [Publications] S.Kashimoto,S.Matsuo,H.Makano,T.Shimizu and T.Ishimasa: "Magnetic and electrical properties of a stable Zn-Mg-Ho icosahedral quasicrystal"Solid State Comm.. 109. 63-67 (1999)
• [Publications] S.Matsuo,T.Ishimasa and H.Nakano: "Ising Model simulation of magnetic structures in a Zn-Mg-Ho structure model"Mat.Res.Soc.Symp.Proc.. Vol.553. 427-432 (1999)
• [Publications] A.Letoublon,T.Ishimasa,M.de Boissieu,M.Boudard,B.Hennion and M.Mori: "Stability of the F2-AlPdMn phase"Phil.Mag.Lett.. 80. 205-213 (2000)
• [Publications] T.Ishimasa and T.Shimizu: "Microdomain structure in the disordered Zn-Mg-Ho icosahedral phase"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 1235-1240 (2000)
• [Publications] 石政勉: "規則格子の観点からみた準結晶構造"まてりあ. 39. 654-657 (2000)
• [Publications] I.Hirai,T.Ishimasa,A.Letoublon,M.Boudard and M.de Boissieu: "Formation conditions of two quasiperiodic modifications of Al-Pd-Mn icosahedral phase studied by annealing method"Mater.Science Eng.. 294-296. 33-36 (2000)
• [Publications] M.Boudard,A.Letoublon,M.de Boissieu,T.Ishimasa,M.Mori,E.Elkaim and J.P.Lauriatsa: "Phase transition and diffuse scattering studies in the AlCuFe ternary system"Mater.Science Eng.. 294-296. 217-220 (2000)
• [Publications] T.Ishimasa and T.Shimizu: "Long-range and short-range F-type ordering in Zn-Mg-Ho icosahedral phase"Mater.Science Eng.. 294-296. 232-236 (2000)
• [Publications] H.Nakano,Y.Sato,S.Matsuo and T.Ishimasa: "Development of 3D visualization system for the study of physical properties of quasicrystals"Mater.Science Eng.. 294-296. 542-547 (2000)
• [Publications] S.Kashimoto,H.Nakano,Y.Arichika,T.Ishimasa and S.Matsuo: "Dependence of electrical resistivity and magnetoresistance on long range (F-type) ordering in Zn-Mg-Ho icosahedral quasicrystals"Mater.Science Eng.. 294-296. 588-591 (2000)
• [Publications] S.Matsuo,T.Ishimasa and H.Nakano: "Antiferomagnetic orderes in Ising model simulations in an icosahedral Zn-Mg-Ho Structure"Mater.Science Eng.. 294-296. 633-637 (2000)
• [Publications] H.Nakano and S.Matsuo: "Magnetic Properties of bcc Chromium Fine Particles"Transactions of Materials Research Society of Japan. 25. 971-974 (2000)
• [Publications] 森昌弘: "『微粒子ハンドブック』 第2節 格子振動"フジ・テクノシステム(印刷中). (2001)