2016 Fiscal Year Annual Research Report
KK-XAFSの高度化による構造材料の表面腐食過程の理解と耐腐食性材料への展開
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16H05992
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
阿部 仁 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (00509937)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 全反射 / XAFS / 表面 / XRD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造材料は表面からの腐食等により寿命を迎えるが、腐食の進行機構の詳細は不明な点も多い。不動態皮膜の典型的な厚みは数nm程度であり、最表面から数nm程度までの表面領域での腐食過程の理解が極めて重要である。
本課題では、これまで開発してきたKramers-Kronig変換を用いた表面敏感な全反射型XAFS測定手法(KK-XAFS)の高度化を行い、構造材料表面の腐食反応過程のin situ観察からその理解を目指す。
今年度はKK-XAFS法と斜入射X線回折法(GI-XRD) を同軸で測定可能とするシステムの開発を行った。今後の研究の展開を考慮し、これまで主に研究開発の場として来た放射光施設PFのビームラインBL-9Cに加え、BL-15A1での取り組みを始めた。BL-9C等ではX線のビームサイズが1 mm程度であり、スリットでビームを切らないと全反射条件での試料上でのビームの投影長さ（フットプリント）が大きくなり過ぎてしまう。このためスリットを絞り、ビームを切って実験を行っている。これに対してBL-15A1のビームサイズは20 μm程度であり、スリットでビームを大きく切ることなく実験が可能である。また、GI-XRD測定に利用可能な2θアーム等も設置されていることからBL-15A1での研究開発を進めた。
まず、BL-15A1でも吸収端から充分広いエネルギー領域で良質なスペクトルが得られることを確認した。続いて、全反射条件で回折像を得るための実験を行った。非全反射条件での測定も行い、比較検討した。この結果、表面からの回折と考えられるデータが得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上記のように、全反射型XAFS測定法の測定条件にいて、X線回折像を得ることが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画通り進める。
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