界面構造欠陥と電気抵抗の相関

• 研究課題/領域番号: 06650729
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 中道 功 広島大学, 理学部, 助手 (40142335)
• 研究分担者: 橋本 敏 京都大学, 工学部, 助教授 (50127122)
• 研究期間 (年度): 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1994年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 結晶粒界 / 電気抵抗 / アルミニウム / 転位 / 界面構造 / 界面欠陥 / 高純度金属

研究概要

バルク抵抗比30,000の高純度アルミニウム中の個々の双晶境界の4.2Kの電気抵抗率をSQUID(超伝導量子干渉計)と高感度のデジボル(プリアンプ付)を用いて測定した。粒界の回転軸は<111>、回転角は60度にそろえ、粒界面を変化させた。その結果,次の事が分かった。
(1)<111>60ﾟ双晶境界の比抵抗ρ_<GB>は、境界の面方位が{111}である整合双晶境界で最低(1.5_X10^<-17>Ωm^2)になる。また、面法線が<111>となす角γに比例して大きくなり、γ≦5ﾟのとき式
ρ_<GB>=Asin(γ/2)+1.5_X10^<-17>Ωm^2
で表される。
(2)この式は、これら整合双晶境界に近い境界の構造が整合双晶境界(面{111})に刃状転位が重なったものである事を意味している。係数Aの値として4.8fΩm^2が得られた。この値とA=刃状転位の比抵抗x2/b(b:Burgers vectorの大きさ)から、この転位のBurgers vectorの大きさを求めた結果、重量転位はBrugers vector (1/6)<112>を持つ部分転位と考えられる。これは、金のγ=4ﾟ双晶境界の高分解能電子顕微鏡観察の結果(KrakovとSmith,1986)とも一致する。
(3)γ=5ﾟでは他の対応粒界に対して成り立つ式ρ_<GB>=Asin(θ/2)+Bsin(φ/2)(θは傾角、φはねじり角)でも表される。整合双晶境界に近い境界はγ=5ﾟで一般の対応粒界と同じ構造を同時に持つと考えられる。