2021 Fiscal Year Research-status Report
| Project/Area Number |
20K05135
|
|---|
| Research Institution | Kagoshima University |
|---|
Principal Investigator |
藤井 伸平 鹿児島大学, 理工学域理学系, 教授 (90189994)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三井 好古 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (90649782)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 電子構造計算 / 構造転移障壁 / 磁気相転移 / マルテンサイト変態 / 熱処理効果 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
理論班は，Cu置換系（(Mn1-xCux)CoGeとMn(Co1-xCux)Ge）の計算を実施し，六方構造と斜方構造については終了し，両構造の中間状態の仮想構造については実行中である。x=0.125の場合について，Fe置換系とCu置換系を比較した結果，Fe置換系は斜方構造の方がエネルギー的に安定であるが，Cu置換系ではCoを置換した場合は六方構造と斜方構造のエネルギー差は小さくなり，Mnを置換した場合は六方構造がエネルギー的に安定となり，Fe置換系と異なる結果となった。この原因については調査中である。構造転移障壁については計算が実行中であるが，得られているデータからの予測では，構造転移障壁の大きさは置換しない場合と比べ小さくなるが，Fe置換系とCu置換系で大きな差異はないようである。無置換系，Fe置換系，Cu置換系について電荷分布の差異がみられることがわかった。
実験班は，MnCoGe-MnFeGe 系について，組成を変え，サイト占有と磁気特性，結晶構造の関係について明らかにした。低温メスバウア測定により，FeはMnサイトおよびCoサイトの両方に置換されることがわかった。置換量が増加しても，Co-rich組成ではMnサイトとCoサイトに置換されるFeの占有率の比は一定であるが，Fe-rich組成では，よりMnサイトに置換されるようになることがわかった。一方，Fe-rich組成においては，X線回折測定から第２相の析出が観察された。これは，(Fe,Mn)3GeのD019相であると考えられる。この結果について論文投稿準備中である。 また，熱処理条件に対するFe原子のサイト占有とマルテンサイト変態に伴う１次の磁気相転移の関係を明らかにするため，MnCoFeGe試料を作製し，異なる熱処理条件での評価を進めている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
理論班は，Fe置換系（(Mn1-xFex)CoGeとMn(Co1-xFex)Ge，x=0.125）及びCu置換系（(Mn1-xCux)CoGeとMn(Co1-xCux)Ge，x=0.125）の計算が進み，それらの構造転移障壁を見積もれる程度のデータを得ている。したがって，無置換系，Fe置換系，Cu置換系をある程度相互に比較検討することができるようになった。例えば，構造転移障壁への置換効果，置換子（FeとCu）による置換効果の差異など。
実験班は，昨年度実験班の課題とした，MnFeGe-MnCoGe相図の知見を得ることができた。
加えて，理論班と実験班あわせて関連学会に全部で5件，研究成果を発表している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
理論班は，Fe置換系（(Mn1-xFex)CoGeとMn(Co1-xFex)Ge）および，Cu置換系（(Mn1-xCux)CoGeとMn(Co1-xCux)Ge）の計算を継続して実行するとともに，置換原子（CuやFe）の置換サイトに関する情報を得る計算に着手する。これは，Fe置換系に対しては，Coサイト置換を意図していても一部のFeはMnサイトを占有する，Mnサイト置換を意図しても一部のFeはCoサイトをFeが占有する，との報告を理論的に調査することである。
実験班は，MnCoFeGeの異なる熱処理条件での評価を行い，熱処理がマルテンサイト変態に大きな影響を与える起源について検討する。
|
| Causes of Carryover |
関連学会へ参加するための旅費を考えていたが，予定していたものがすべてオンライン実施となったために旅費の支出がなくなった。年度末に開催されるものがあり直前まで対面かオンラインかが未定の場合は急遽旅費を別のものに使用するのはむつかしい。
今年度も旅費を考えているが，最終年度ということもあり，関連学会の開催がオンラインとなることも考えて予算の執行を計画しておく予定である。例えば，ワークステーションのパーツや計算ソフトのアップグレード，計算データのバックアップ機器の整備，ワークステーションの端末機器のアップグレードなど。
|
