2022 Fiscal Year Annual Research Report
高次規則構造の形成とその構造物性－Al5Fe2相のナノ構造制御と物性発現の相関
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21K18825
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
乾 晴行 京都大学, 工学研究科, 教授 (30213135)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸田 恭輔 京都大学, 工学研究科, 准教授 (20354178)
陳 正昊 京都大学, 工学研究科, 助教 (20889109)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 高次規則構造 / 結晶構造 / 部分占有 / 構造物性 / 溶融アルミめっき鋼板 / 相変態 / 電子顕微鏡法 / X線回折 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
溶融アルミメッキ鋼板の防食性金属間化合物コーティング層の主構成相で工業的に大変重要であるAl5Fe2相で最近，これまで信じられていた斜方晶系結晶構造に加えて高次規則相が多数出現することを発見した．Al5Fe2相でこれまで信じられていた斜方晶系結晶構造では，Al2Fe組成に対応した「骨格構造」とc軸方向にAl原子のみの部分占有が許されるAl2サイト，Al3サイトが6個連続した「部分占有Alサイトチェーン」からなるとされるが，一連の「高次規則相」は，Al5Fe2相の固溶範囲内では化合物の密度は大きく変化しないという我々の最近の知見をともに考慮すると，(i) 「部分占有Alサイトチェーン」はAl原子のみではなく組成（および温度）に応じてAlおよびFe原子がある割合で部分占有する，(ii) 組成（および温度）に応じて部分占有したAlおよびFe原子がc軸チェーンサイト内で高次に規則配列することを示している．すなわち，この高次規則構造は，c軸チェーンサイト内でのAlおよびFe部分占有原子の高次規則配列によるものであり，この高次規則配列がどのように決定されるのか？その規則配列によってどのように物性が変化するのか？解明が待たれる．高次規則構造の制御により，これまでAl5Fe2相金属間化合物では知られていない新規な物性の発現や既知の物性・特性の改善の可能性に繋がり，我が国発の独自技術である溶融アルミメッキ鋼板に応用できる技術に直結する成果が上げられる可能性が高い．これらは既報のない非常に稀有な例であり，高次規則構造の構造物性について予測性を持った系統的理解の確立を本研究の目的としている．
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