研究課題
基盤研究(B)
水素固溶によって空孔が多量に生成し、金属原子拡散が促進されるのは金属-水素系の一般的性質であるが、鉄については実験的困難の故にほとんど調べられていなかった。我々は、核共鳴X線前方散乱のコヒーレント成分の緩和過程が、共鳴励起原子の拡散により決定されることを利用した原子拡散過程の測定法を、小型キュービックアンビルプレスを用いた高水素圧雰囲気の生成技術と組み合わせることにより、固体表面近傍における原子拡散過程に及ぼす水素吸蔵効果を明らかにすることを試みた。開発された実験装置を用いることにより、水素圧2. 8GPa、試料温度RT～1000℃で鉄の原子拡散、内部磁場、Lamb-Mossbauer factorの測定に成功した。また、高圧セル中の^<57> Fe試料に外部磁場を印加するための磁気回路を自作し、強磁性相で量子ビート構造を単純化することに成功した。本研究の成果として、以下の事項が明らかとなった。(1)水素吸蔵による鉄の磁性の変化は、水素圧2. 8GPaにおいて、～640℃での内部磁場の消失(1次相転移)に現れた。これは、固溶水素によるα-γ構造相転移温度の低下によるものである。(2) 960℃での時間スペクトルの振動構造の変化は、固溶水素による融点降下によるものだと結論づけた。(3)水素圧2. 8GPa、690～960℃の温度範囲において、水素誘起効果は現れなかった。観測された原子拡散速度は、鉄中の空孔拡散に関して報告された数値よりも数桁大きいことが判明した。この結果から、今回観測された原子拡散は、試料表面近傍の粒界拡散あるいは表面拡散であると考えられる。
すべて 2012 2011 2010 2009 その他
すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)
Phys. Rev. B
巻: 84 ページ: 200415-200415
Phys.Rev.B
巻: 84 号: 2
10.1103/physrevb.84.020415
Applied Surface Science 256
ページ: 692-694
ページ: 984-986
http://oflab.iis.u-tokyo.ac.jp
