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動力学的電子回折条件における酸化物セラミックスからのX線放出と構造解析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 09650721
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関九州大学

研究代表者

松村 晶  九州大学, 工学研究科, 教授 (60150520)

研究分担者 安田 和弘  九州大学, 工学研究科, 助手 (80253491)
友清 芳二 (友清 芳ニ)  九州大学, 工学研究科, 教授 (40037891)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1998年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードマグネシア・アルミネート・スピネル / 動力学的電子回折 / 結晶構造因子 / X線分光 / 電子チャンネリング効果 / 収束電子回折 / 照射欠陥 / マグネシア / 原子散乱因子
研究概要

MgO,Al_2O_3やMgO/nAl_2O_3スピネルなどの酸化物セラミックスの詳細な構造解析法を確立するために、本研究は入射電子の強い動力学的弾性散乱過程とX線放射を伴う非弾性散乱過程の相互作用についての理解を深めることを主たる目的とした。
初年度は、結晶構造が比較的単純で原子散乱因子などが良く検討されているMgO結晶を試料に取り上げて、400反射の臨界電圧の精密測定と臨界電圧付近での特性X線放出の測定を行い、最近Rezらによって理論的に求められているイオン状態にある各種元素の原子散乱因子は、セラミックスの動力学的回折効果の解析に有効であるという結論に達した。
次年度は、電子線のチャンネリング励起X線分光と大角度収束電子回折による結晶構造因子同時測定法を、1MeV電子もしくは300KeV酸素イオンを1.5-2.0dpa照射したMgO/nAl_2O_3(n=1.0,2.4,3.0)スピネルに適用して、照射に伴うカチオンの変位について検討を行った。その結果、電子照射の場合は、照射前後においてカチオンの配列はほとんど変化しておらず、はじき出しが生じてもカチオンは即座に空格子点との再結合して、ほぼ元の格子点に戻るものと考えられた。
最終年度には、電子線の試料入射方位を細かく変えながら特性X線の強度を測定する手法の有効性を実験と理論の両面から検討を行い、1MeVNe^+イオンの照射前後におけるMgO/Al_2O_3の陽イオンの配列の変化の解析に応用した。照射前では、MgO/Al_2O_3のMgイオンの約60%が4面体位置を、Alイオンの約90%が8面体位置をそれぞれ占有していたのに対して、照射により陽イオンの変位が進み、構造が不規則化している様子が実験から明確に示された。さらに損傷ピーク位置では、4面体位置にあるイオン総数が減少しており、優先的に空孔が生成されていることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] T. Soeda, S. Matsumura, et al: "Critical voltage effect and production of characteristic x-rays in magnesia"Proc. Asian Sci. Seminar New Direction in Transmission Electron Microscopy and Nano-Characterization of Materials. 367-370 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tomokiyo, S. Matsumura: "Recent development in quantitative electron diffraction for crystallography of materials"Materials Transactions, JIM. 39. 927-937 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C. Kinoshita, S. Matsumura, et al.: "Irradiated microstructures of magnesium aluminate spinel and their controlling factors"MRS Symposium Proceedings. 540. 287-297 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Soeda, S. Matsumra, et al.: "Quantitative electron diffraction study of cation configuration and irradiation induced displacement in magnesium-aluminate spinel crystals"Journal of Electron Microscopy. 48. 531-536 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Soeda, S. Matsumra, et al.: "Cation disordering in magnesia aluminate spinel crystlas under electron or ion irradiation"Journal of Nuclear Materials. (印刷中). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Matsumra, et al: "Electron channeling x-ray microanalysis for caution configuration in irradiated magnesium alminate spinel"MRS Symposium Proceedings. 589(印刷中). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Matsumura, T. Furuse, K. Oki: "Time evolution of long range ordering in CuAuPd ternary alloys"Materials Transaction JIM. 39[1]. 159-168 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tomokiyo, S. Matsumura: "Electron diffraction as a tool to extract quantitative information on crystals"Proc. Asian Sci. Seminar New Direction in Transmission Electron Microscopy and Nano-Characterization of Materials. 119-133 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Soeda, S. Matsumura, Y. Tomokiyo, C. Kinoshita: "Critical voltage effect and production of characteristic x-ray in magnesia"Proc. Asian Sci. Seminar New Direction in Transmission Electron Microscopy and Nano-Characterization of Materials. 367-370 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tomokiyo, S. Matsumura: "Recent development in quantitative electron diffraction for crystallography of materials"Materials Transactions JIM. 39[9]. 927-937 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C. Kinoshita, S. Matsumura, K. Yasuda, T. Soeda, M. Noujima: "Irradiated microstructures of magnesia aluminate spinel and their controlling factors"Microstructural Processes in Irradiated Materials (MSR Symp. Proc. 540). 287-297 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Soeda, S. Matsumura, J. Hayata, C. Kinoshita: "Quantitative electron diffraction study of cation configuration and irradiation induced displacement in magnesia-aluminate spinel crystals"Journal of Electron Microscopy. 48[5]. 531-536 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Matsumura, T. Soeda, N. J. Zaluzec, C. Kinoshita: "Electron channeling x-ray microanalysis for cation configuration in irradiated magnesia aluminate spinel"Advances in Materials Problem Solving with the Electron Microscope. (MRS Symp. Proc. 589) (in press). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Soeda, S. Matsumura, C. Knoshita, N. Zaluzec: "Cation disordering in magnesia aluminate spinel crystals under electron or ion irradiation"Journal of Nuclear Materials. (in press). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tomokiyoko,S.Matsumura,et al.: "Energy filtering transmission electron microscopy using the new JEM-2010FEF"Journal of Microscopy. 194. 210-218 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] C.Kinoshita,S. Matsumura,et al.: "Irradiated microstructures of magnesium aluminate spinel and their controlling factors"MRS Symposium Proceedings. 540. 287-297 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Soeda,S.Matsumura,et al.: "Quantitative electron diffraction study of cation configuration and irradiation induced displacement in magnesium- aluminate spine crystals"Journal of Electron Microscopy. 48. 531-536 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Matsumura,et al.: "Electron channeling x-ray microanalysis for cation configuration in irradiated magnesium alminate spinel"MRS Symposium Proceedings. 589(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tomokiyo,S.Matsumura: "Electron diffraction as a tool to extract quantitative information on crystals" Proc.Asian Sci.Seminar on New Direction in Tramsmission Electron Microscopy and Nano-Characterization of Materials. 119-133 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Soeda,S.Matsumura,et al.: "Critical voltage effectbnand production of characteristic x-rays in magnesia" Proc.Asian Sci.Seminar on New Direction in Tramsmission Electron Microscopy and Nano-Characterization of Materials. 367-370 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Soeda,S.Matsumura,et al.: "Energy-filtered electron diffraction for cation distribution in magnesia aluminate spinel crystals under irradiation with electrons and ions" Electron Microscopy 1998. 3. 725-726 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tomokiyo,S.Matsumura: "Recent development in quantitative electron diffraction for crystallography of materials" Materials Transactions, JIM. 39. 927-937 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Mayer,S.Matsumura,Y.Tomokiyo: "First electron spectroscopic imaging experiments on the new JEM-2010FEF" Journal of Electron Microscopy. 47. 283-291 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tomokiyo,S.Matsumura,T.Manabe: "Applications of energy filtering field- emission TEM to materials science" Proceedings of International 7th Beijing Conference and Exhibition on Instrumental Analysis A:Electron Microscopy. A73-A76 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Morimura,S.Matsumura,et al.: "Phase equilibria of Ll_0 type order in Cu-Au-Pd and Cu-Au-Ni ternary systems" Philosophical Magazine A. 76. 1235-1249 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Matsumura,T.Furuse,K.Oki: "Time evolution of long range ordering in CuAuPd ternary alloys" Materials Transactions,JIM. 39. 159-168 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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