2005 Fiscal Year Annual Research Report
金属ガラスのナノ準結晶化メカニズムの解明とその応用
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15074203
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
才田 淳治 東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 助教授 (20359540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LOUZGUINE D.V. 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (60302212)
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| Keywords | 金属ガラス / ナノ準結晶 / 相変態 / 二十面体原子配列 / 局所構造 / 微細構造解析 / 過冷却液体 / 動的構造変化 |
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| Research Abstract |
これまでの研究の結果、金属ガラスからのナノ準結晶析出は過冷却液体状態で生成される二十面体局所構造がガラス固体中にも安定に存在することによるものと考察されてきている。このような考察に基づけば、急冷ガラス状態とナノ準結晶析出状態の局所環境の類似性が認められるはずである。昨年度、Zr_<70>Cu_<30>やZr_<70>Al_<10>Ni_<20>金属ガラスと初晶ナノ準結晶の析出するZr_<70>Cu_<29>Pd_1およびZr_<70>Al_9Ni_<20>Pd_1の局所環境をX線吸収端微細構造解析(EXAFS)を用いて解析し、ナノ準結晶析出状態においても局所環境がガラス状態のそれと大きな違いがないことを明らかにした。本年度は、過冷却液体の安定性の低いZr_<70>Ni_<30>アモルファス合金の局所環境を考察した結果、二十面体的局所構造ではなく、析出相である正方晶Zr_2Ni構造に近いものであることを明らかにした。以上の結果は、過冷却液体の安定性におよぼす二十面体局所構造の重要性を明確に証明した成果であると考えられる。換言すれば、従来のアモルファス合金と金属ガラスの違いが、その局所構造にあることを示唆する結果である。現在、Al基、Ni基、Cu基などの種々の合金系での初晶構造変化を系統的に調べており、次年度以降、上記の考察を総合的に裏付けるための研究を行なう予定である。
二十面体局所構造が安定に生成すると考えられるZr_<65>Al_<7.5>Ni_<10>Pd_<17.5>バルク金属ガラスの圧縮変形挙動を調べた結果、一般のバルク金属ガラスとは異なり7%近い塑性変形を示すことを明らかにした。このような大きな塑性変形能を発現するメカニズムを調査するため、圧縮変形破面を透過電子顕微鏡(TEM)で詳細にナノスケール解析を行なった結果、変形帯の移動にともなって動的な微細結晶析出が起きることを見出した。このようなナノスケールの動的構造変化はこれまでにも報告がなく、新しい現象であると考えることができる。次年度以降このような動的構造変化が起きるメカニズムを明らかにしていく予定である。
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Research Products
(6 results)
