2015 Fiscal Year Annual Research Report
LPSO構造生成過程でのその場XAFSと第一原理XANESによる重元素の挙動解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Materials Science of synchronized LPSO structure -Innovative Development of Next-Generation Lightweight Structural Materials- |
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| Project/Area Number |
26109714
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉岡 聰 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50452818)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | LPSO / micro-XAFS / 熱処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Mg-Zn-Gd系では、鋳造後の熱処理により-Mg相からLPSO相が析出・成長する。また、熱処理温度および時間に依存して他の結晶相の形成も報告され、組織制御にはそれらをパラメータとするプロセス制御が重要である。そのため、LPSO構造中で特異な原子配列をしているZnおよびGdがその形成プロセスでどのような挙動をしているのか注目されるが、十分には明らかにされていない。本研究では、熱処理過程でのZnおよびGdの局所構造に注目し、X線吸収分光（XAFS）法により観察することを目的としている。特にLPSO相の構造情報を選択的に取り出すために、マイクロビームX線をプローブとしてLPSO単粒子に照射し、実験を行った。XAFS実験は、Zn K吸収端およびGd L3吸収端を蛍光法で測定した。ビーム径が400 nm程度まで集光されたX線を利用するため、結晶子サイズが10 m程度であるLPSO相に選択的にビームを照射することが可能である。実験では、はじめに試料上をマイクロビームで走査し、エネルギー分散型X線検出器を用いてZnおよびGdの蛍光強度マッピングを行った。それによりLPSO結晶の位置を特定し、所望の位置にビームを照射しX線吸収端近傍構造（XANES）領域を測定した。
ZnおよびGdの蛍光X線元素マッピング結果では、LPSO相の領域にZn、Gdともに集析していた。得られたマッピング像内のLPSO相領域の位置およびa-Mg相でのZn K吸収端およびGd L3吸収端のXANESを測定した。a-Mg相でのZnスペクトルで吸収端後の9.657 eV付近の形状がLPSO相とは僅かに異なっていた。理論計算によるスペクトル評価からLPSO相中のZnは，LPSO中の理想的なL12クラスタとも異なる局所構造であることが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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