2021 Fiscal Year Research-status Report
X線吸収微細構造解析による溶融規則ー不規則変態合金の熱力学的過剰量の起源解明
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20K22464
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渡邉 学 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50880283)
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2020-09-11 – 2023-03-31
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| Keywords | 規則ー不規則変態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、規則不規則変態を生じる合金系の溶融状態に着目し、高輝度の放射光が使用できるSPring-8にてXAFS実験をベースに研究を行う。得られたXANES領域から合金化に伴う電子状態の情報の取得し、EXAFS領域から配位数や原子間距離といった構造情報を取得を目指すものである。XAFS実験については、溶融金属を化学反応させるためガスジェット浮遊を使用した。過剰体積が最大になる溶融Fe-Pd合金を対象に行ったところ、Pdのみピークが確認されたが、液体状態であったためピーク強度が弱く、明確な構造上を得られるまでには至らなかった。そこで新たな合金系として同様に規則-不規則変態合金を生じるAu-CuおよびAu-Pd合金を対象とした。まず、Au-Cu合金およびAu-Pd合金の構造情報を取得と浮遊安定性を調査するため、ガス浮遊法と同様に浮遊法である、静磁場印加電磁浮遊法を使用した。この静磁場印加電磁浮遊法により溶融Au-Cu合金およびAu-Pd合金の浮遊の安定性を確認した。さらに、浮遊試料に対しシャドーグラフを適応し、浮遊試料の陰の画像を取得、そして合金の密度を取得した。これにより、構造解析時の数密度に使用することができる。さらに、密度からこれら合金系の過剰体積を算出し、規則-不規則変態温度との相関性を調査した。これにより、規則-不規則変態温度が高い場合、正の過剰体積が大きくなるとわかった。これは、溶融合金中にクラスターが形成された可能性がある。これらの結果は、既にオープンアクセス論文として発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本実験は、高輝度放射光施設SPring-8にてXAFS実験を行うことが前提になっている。しかし、コロナ下であるため出張の制限が生じたことにより、積極的な実験活動ができていない。また、ガスジェット浮遊に使用する不活性ガスについて、N2やHeガスなどを試したがうまくいかず、Arに代わる新たなガスが見つかっていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、今新たに対象としたAu-Cu, Au-Pd合金を対象としてＸAFS測定および静磁場委印加電磁浮遊法を利用した密度測定を行う。
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| Causes of Carryover |
本研究は、SPring-8にて研究を行うことがメインであるが、コロナ下であるため、あまり積極的な出張を行うことができていないため、継続的な実験を行う必要性がある。
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