金属・金属間および金属メタロイド間の侵入型固溶体の構造および原子間相互作用

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62460186
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 井野 博満 東大工, 教授 (20029466)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永山 勝久 東大工, 教授職員 (80189167) ; 徳満 和人 東大生研, 助手 (20180143)
• Keywords: 液体急冷 / 強制固溶 / ランタン鉄合金 / ガドリニウム鉄合金 / 鉄ボロン合金 / クラスター / メスバウアー分光

Research Abstract

合金の原子半径比が0.65〜0.8の間にあり,固溶体の形成が困難とされる系について,液体急冷凝固法を用いて合金融体を急冷し,強制固溶状況を調ベ,その構造と物性の研究を行うことが目的である.急冷装置としては,単ロール法を用いた.
本年度の研究で選択した合金系は,金属と金属の組合せとして,LaーFe系およびGdーFe系,金属とメタロイドの組合せとして,FeーB系である.
LaーFe系については,1,4,8at%Feを含む合金を液体急冷し,X全回折,VSM,メスバウアー分光の測定を行った. 室温のメスバウアースペクトルで四重極分裂が観測されること,X線回折ではfcc単相であることから,Fe原子は弧立して固溶しているのでなく, クラスターを形成していると考えられる. また,77Kでのメスバウアースペクトルで内部磁場が短測されること,磁化曲保にヒステリシスがあることから,クラスター間の強磁性的相互作用の存在が結論された.分子場近似によってクラスターのモーメント300μβ,キュリー温度290Kと求まり,200箇位のFe原子を含むクラスターと考えられる.高温磁化率の結果もこの結論を支持している.
GdーFe系については,10〜30at%Feを含む合金を液体急冷し,10%Feおよび20%Fe試料で,Fe原子を固溶したhcpGd単相が得られた.それよりFeの多い試料では非晶質となる.
FeーB系では,8at%B試料でα固溶体が急冷状態で,12at%B試料では非晶質からの第1段結晶化状態で得られ,格子常数は純鉄とくらべて0.2%程度減少した. ベガート則が成立つと仮定して,数1at%のBが置換型に固溶したと結論される.

Research Products

• [Publications] 徳満和人;矢野一雄;喜多英治;井野博満: 生産研究. 39. 521-524 (1987)
• [Publications] T.Nakajima;E.Kita;H.Ino: J.Mater.Sci.
• [Publications] S.Kondo;E.Kita;K.Siratori;K.Tokumitsu;H.Ino: Proc.of Japan Inst.Metals Int.Sym.5.