2008 Fiscal Year Annual Research Report
Zr基の安定な金属ガラス中のナノ構造揺らぎの異常分散効果による解明
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20360290
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
奥田 浩司 Kyoto University, 工学研究科, 准教授 (50214060)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
落合 庄治郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (30111925)
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| Keywords | ASAXS / SWAXS / 異常小角散乱 / 金属ガラス / ナノ構造揺らぎ |
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| Research Abstract |
安定な金属ガラスとして、ターゲットを「Strong」な安定金属ガラスであるZr基合金を中心にすえ、その結晶化への耐性の起源の、ナノ組織の観点からの解明おこなうために、Zr基金属ガラスのうち、熱処理によって初晶として準安定相(結晶相)が晶出する系と、準結晶相が晶出する系を比較する。まず本年度ではナノ準結晶相が晶出する2元系であるZrPtおよびZrPdに実験を拡張し、われわれは20面体クラスター的構造を持つとされるZrCuNiAl合金ガラス中に世界で初めてナノクラスターの存在を示す小角散乱を見出しており、作業仮説としてナノスケールでの20面体的クラスターあるいはネットワーク構造が一旦破壊されるか(結晶晶出)、そのまま発達するか(ナノ準結晶)がZr基ガラスの安定性を決めているのではないかと予想している。この予想を検証するため、均一ガラス状態、安定化の容易な局所構造を形成するために、構造安定化のために組成揺らぎが誘発されるという可能性も考えられ、クラスターの本質についてパッキングなどの構造誘起の組成揺らぎとして理解すべきか、あるいは自由エネルギー勾配で決まる安定な組成揺らぎ方位への濃度揺らぎの凍結であるのか、という議論を定量的に進めることが可能になる。さらに組織変化との関連からは、存在形態がクラスター的(孤立的)であるか、あるいは連結状態(フラクタルネットワーク的)であるかの解析をすすめる。そのためのアプローチとして、まずは上記の試料のマクロ平均による高精度平均構造解析を進める。同時に、このようなクラスター構造がかかわると予想されている特長的現象である、結晶成長界面の異常安定化に関する構造特性解明のため、マイクロビームの利用の予備検討をおこなう。
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