2017 Fiscal Year Annual Research Report
Stability of complex alloy compounds - approach from TEM -
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15H04141
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
今野 豊彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90260447)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋田 雄介 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (20756572)
長迫 実 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30436167)
木口 賢紀 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (70311660)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 金属材料 / 相安定性 / 透過型電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複雑な結晶構造を有する合金相であるヒュームロザリー相（Hume-Rothery相、HR相）やフランクカスパー相などの構造は、第一原理計算などから得られる絶対零度におけるエネルギー論という観点からだけでなく、原子振動などに起因するエントロピー効果によって安定化が重要であることが経験的に知られている。しかしながら、この振動による相の安定化効果は熱分析等による定性的な理解にとどまっているのが現状である。そのため本研究では、透過型電子顕微鏡を用いることにより合金中の相安定性を上記の観点から解明することを目的としている。
研究成果はバルク系合金中の析出挙動における相安定と規則合金のサイズ効果における相安定性とに大きく区分することができる。前者のバルク系では、まずフェライト系ステンレスに出現する複雑相であるG相の安定性を詳細に調べ、Moの添加によりこの構造が安定化されていることを明らかにした。さらに局所的に５回対称性が存在していることをナノビーム回折法を用いて実験的に示し、χ相の存在と関連してその安定性を説明した。次にマグネシウム合金において出現する長周期積層構造の安定性を詳細に調べ、特に構造が安定化する前駆段階としてのGPゾーンの出現をSTEM観察の深さ方向の焦点距離依存性という技術を用いることにより精密に調べ、この系におけるリアクションシークエンスを明らかにした。さらに三次元トモグラフィー法を用いてMg97Zn1Gd2系における
一方、微粒子における構造の安定性という観点からはAu/Co系におけるシェル構造に着目し、サイズ依存性とシェル構造による界面エネルギーが相の安定性に及ぼす効果を特に収差補正型電顕を駆使することにより解明した。具体的には表面への析出とエピタキシャル歪の効果が相互に影響しあい、この系の構造を制御することが可能であることを示した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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