2022 Fiscal Year Annual Research Report
Three Dimensional Visualization of the Formation Process of the Mille-Feuille Structures Based on Atomic Resolution Holography
Publicly Offered Research
| Project Area | Materials science on mille-feullie structure -Developement of next-generation structural materials guided by a new strengthen principle- |
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| Project/Area Number |
21H00099
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
木村 耕治 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20772875)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 蛍光X線ホログラフィー / ミルフィーユ構造 / Mg合金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、添加元素が層状に挿入された構造を有するミルフィーユ型Mg合金の構造を原子レベルで解明することを目的としている。特に、熱処理によって微量に添加したZnとYの原子配列がどのように変化するに着目して、蛍光X線ホログラフィーによる構造解析に取り組んできた。蛍光X線ホログラフィーは、微量な添加元素の配列を３次元的に解析できる強力な手法である。これにより、ミルフィーユ構造の形成過程に資する構造的知見が得られると期待される。
昨年度までで、熱処理を施す前のMg合金に蛍光X線ホログラフィーを適用し、従来提唱されていた原子配列とは異なる、希薄合金特有のZn-Yクラスターが形成されていることを明らかにした。
本年度は、熱処理を施したMg合金に蛍光X線ホログラフィーを適用し、添加元素の配列を調べた。一方向凝固材を準備し、520℃で5時間の熱処理を行った。実験は大型放射光施設SPring-8で実施し、質の高いZn-Ka線のホログラムデータを得ることができた。データを詳細に解析したところ、熱処理前で形成していたZn-Yクラスター構造が、熱処理後の試料では観測されなかった。この結果は、別途実施した電子顕微鏡による観察結果とも符合していた。得られた原子像から、ZnはMgのサイトに単純に置換していることが分かった。熱処理により、力学特性が低下することが知られていることから、Zn-Yクラスターの形成が機械強度向上の要因となっていることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] elf-Tuned Structure of Solute-Clusters in Dilute Mg-Zn-Y Alloy Revealed by X-ray Fluorescence Holography2022
Author(s)
Koji Kimura, Daisuke Egusa, Hidetoshi Miyazaki, Yohei Sato, Mitsuhiro Itakura, Koji Hagihara, Naohisa Happo, Tomohiro Matsushita, Hiroo Tajiri, Kouichi Hayashi, and Eiji Abe
Organizer
The 5th International Symposium on Long-Period Stacking / Order Structure and Mille-feullie Structure
Int'l Joint Research / Invited
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