Ｐｄ系金属ガラスの相分離組織に関する微視的観察

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16F16771
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 陳 明偉 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (20372310)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ZHANG FAN 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2016-11-07 – 2019-03-31
• Keywords: 金属ガラス / 電子顕微鏡 / ナノ構造

Outline of Annual Research Achievements

本年度は金属ガラスの局所配列、構造ゆらぎ、ナノ相分離構造等を調べるためのオングストロームビーム電子回折を用いた実験手法を検討した。Pd基バルク金属ガラス試料を薄膜化したサンプルに対し、走査型透過電子顕微鏡を用いて約0.4nmに集束させた電子線をスキャンし、位置情報つきの一連の電子回折パターン（電子回折マップ）を取得した。マップはおよそ8nm四方であり、ビームステップは0.2nmと設定した。得られた電子回折の任意の逆空間領域を用いて像を再構成することが可能であるが、透過波を用いて結像したところナノスケールの濃淡コントラストが得られた。このコントラストは構造不均一性に由来するものであることが期待されるが、薄膜作製によるアーティファクトである可能性もあるため、それらの構造の違いを電子回折により明らかにすることは重要である。そこで、濃淡のそれぞれのナノ領域から得た多くの電子回折パターンの強度を重ね合わせることにより、それぞれの領域からの1次元平均回折強度を得た。両者の第1、第2ピークにはシフトが見られ、何らかの構造的相違がある可能性が示唆された。現段階ではこれが何を意味するのかは明らかではなく更なる検討が必要であるが、金属ガラス構造のナノスケールでの局所構造の違いを定量的に検出する手法として非常に有益なものであることがわかった。明瞭な相分離金属ガラスであれば構造の違いはより明確に検出できると考えられ、その界面構造も明らかにできるものと期待される。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

金属ガラスのナノ不均一構造を調べるための電子回折手法の開発が予定通り行われており、順調に進展していると思われる。

Strategy for Future Research Activity

今後は金属ガラスのナノ不均一構造や相分離構造に対して、現在開発中の電子回折手法を適用することで構造的特徴を明らかにし、最終的には構造と物性の相関の理解を目指す。