2003 Fiscal Year Annual Research Report
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15350001
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
伊丹 俊夫 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40113518)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水野 章敏 学習院大学, 理学部, 助手 (10348500)
渡辺 匡人 学習院大学, 理学部, 助教授 (40337902)
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| Keywords | 液体金属 / 共晶合金 / 濃度揺らぎ / 過冷却 |
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| Research Abstract |
本研究者が世界で始めて見出した共晶合金系の均一液相に発生する巨大な濃度揺らぎの構造の微視的な解析を、EXAFS、中性子小角散乱実験、分子動力学などの微視的構造解析手段を駆使して、実施することが本研究計画の目的である。さらに、深い共晶系の共晶点近傍に発生する濃度揺らぎの機能化と過冷却能の評価を計ることも本研究計画の目的である。本年度はきわめて深い共晶を示す貴金属(AuおよびAg)-ゲルマニウム系、貴金属-シリコン系共晶合金の電気抵抗の挙動から共晶点近傍の均一液相に発生する濃度揺らぎの体積分率の評価を実施した。この評価を基に金属-半導体共晶系全般にわたり濃度揺らぎの出現傾向を経験的に整理することを試みた。さらに、この巨大に発生する濃度揺らぎの実像の解明のため、EXAFS実験を計画した。Spring-8のマシンタイムの獲得に成功し、2004年5月の実験実施に向け、特殊セルの設計発注、特殊電気炉の製作など、鋭意、準備を進めている。また、実験結果の解析のために計算機による大型分子動力学シミュレーションが必須である。このため、64ビット並列計算機の導入を図り、シミュレーションの準備を開始している。共晶点近傍の均一液相は揺らぎが顕著に発達していれば冷却能は小さいことが予想される。文献調査および予備的実験からその傾向がうかがわれるため、均質核生成実験を計画中である。金属-半導体共晶系で共晶点近傍において顕著な揺らぎの発生があれば、同様な現象は金属-金属共晶系でも期待される。Bi-Cd系で実際に揺らぎの発生していることを明らかにした。さらに、今回対象としている系において特徴的な共晶点における融点低下を揺らぎの存在から説明する理論の確立のための準備を進めている。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 伊丹俊夫: "共晶系合金液体の濃度揺らぎと過冷却"第53回理論応用力学講演会・講演論文集. 65-68 (2004)
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[Publications] 伊丹俊夫: "二三の共晶合金系の液体状態の電気抵抗と過冷却"The 24^<th> Japan Symposium on Thermophysical Properties. 339-341 (2003)
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[Publications] 伊丹俊夫: "深い共晶系の揺らぎ構造と過冷却機"Space Utilization Research. Vol.19. 216-219 (2003)
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[Publications] 伊丹俊夫: "金属共晶系の均一液相における濃度揺らぎの発現"日本物理学会講演概要集. 第59巻(印刷中). (2004)
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[Publications] 伊丹俊夫: "共晶合金融体の構造の特徴と揺らぎ"日本金属学会講演概要. 第135回(印刷中). (2004)
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[Publications] Toshio Itami: "The development of large concentration fluctuations in the homogeneous liquid phase in metal-semiconductor systems"Proceedings of the 12^<th> International Conference on the Liquid Metals and Amorphous Metals. (in press). (2004)
