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Al-Ni-Ru系高品質準結晶の作製と準周期超格子の解析

Research Project

Project/Area Number 12740197
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

孫 威  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30312648)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2001: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords正10角形準結晶 / 準結晶 / 回折パターン / 構造 / Al-Ni-Ru / 高分解能電子顕微鏡
Research Abstract

Al_<75>Ni_<15>Ru_<10>組成周辺の合金において、3種類の正10角形準結晶と近似結晶の存在を見いだし、high-angle annular detector dark-field scannning transmission electron microscopy(HAADF-STEM)および高分解能電子顕微鏡(HREM)観察から、それら正10角形準結晶のカラム状原子クラスターの原子配列を決定した。種々の熱処理した合金の研究から、次の結果が得られた。
1)基本の回折パターンをとる0.4nm周期の正10角形準結晶(Basic-structureと呼ぶ)は液体急冷した合金に存在し、高い規則性の準結晶である。
2)規則格子反射をとる0.4nm周期の正10角形準結晶(CsCl-type structureと呼ぶ)は、Al_<70>Ni_<20>Ru_<10>合金のアーク溶解試料で見いだされた。高い規則性をとり、5回対称の2nm直径原子クラスターの規則配列として特徴づけられる。2方向の5回対称クラスターが菱形準周期格子中を規則的に配列し、CsCl-型超立方規則格子の投影で作られる準周期格子の特徴を示し、そのためCsCl-型正10角形規則準結晶と呼ばれている。
3)基本の回折パターンをとる1.6nm周期の正10角形準結晶。Al_<75>Ni_<15>Ru_<10>合金の種々の熱処理条件に見いだされている。この構造は、正10角形対称のカラム状原子クラスターが2nmのボンドの長さの5角形タイリング配列をとっている。
HAADF-STEM観察から、0.4nm周期の正10角形準結晶の2nm原子クラスターの原子配列において、NiとRu原子が規則配列をとっていることを見いだした。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

  • [Publications] W.Sun, K.Hiraga: "Structural Study of a Superlattice Al-Ni-Ru Decagonal Quasicrystal Using High-Resolution Electron Microscopy and a High-Angle Annular Dark-Field Technique"Philosophical Magazine Letters. 81・3. 187-195 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] W.Sun, T.Ohsuna, K.Hiraga: "Structural Characteristics of a High Quality Al-Ni-Ru Decagonal Quasicrystal with 1.6 nm Periodicity, Studied by Atomic-Scale Electron Microscopy Observations"Philosophical Magazine Letters. 81・6. 425-431 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Hiraga, T.Ohsuna, W.Sun: "Ordered Structures in Decagonal Quasicrystals With Simple and Body-Centered Hypercubic Lattices"Materials Science and Engineering A. 312. 1-8 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Hiraga, W.Sun, T.Ohsuna: "Structure of Pentagonal Quasicrystal in Al_<72.5>Co_<17.5>Ni_<10> Studied by High-Angle Annular Detector Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy"Materials Transactions. 42・6. 1146-1148 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Hiraga, T.Ohsuna, W.Sun, K.Sugiyama: "Structural Characteristics of Al-Co-Ni Decagonal Quasicrystals and Crystalline Approximants"Materials Transactions. 42・11. 2354-2367 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] W.Sun,T.Ohsuna and K.Hiraga: "Quasiperiodic Superstructure with an Ordered Arrangement of Atom Columnar Clusters in an Al-Ni-Ru Decagonal Quasicrystal with 0.4nm Periodicity"Journal of the Physical Society of Japan. 69・8. 2383-2386 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] W.Sun and K.Hiraga: "Formation and Structures of Decagonal Quasi-Crystals in the Al-Ni-Ru System"Materials Science and Engineering. 294-296. 147-151 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

URL: 

Published: 2001-03-31   Modified: 2020-05-15  

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