高温X線回折による気相急冷合金の準安定相形成能の研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01550507
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 隅山 兼治 京都大学, 工学部, 助手 (70101243)
• キーワード: high temperature X-ray diffraction / vapor quenched alloy / metastable phase / Magnetic property / electrical property / thermal analysis / iron-copper-silver alloy / iron-tungsten alloy

研究概要

スパッタ成膜法は、エネルギ-の高い気相状態を経過させて固体物質を合成するので、様々な比平衡相を作成することができる。得られた非平衡合金は自由エネルギ-の高い状態にあるので、加熱により平衡相へ移行する途中で準安定相が形成される。本研究においては、スパッタ合金膜を加熱する過程での構造、物性の変化を測定した結果、準安定相の形成能、析出の様相について次のような点が明らかになった。
(1)本研究補助金により試料高温装置を購入し、既存のX線回折装置に取り付け、約350-750Kの温度範囲でFeの回折図形を測定して、所定の性能が得られることを確認した。
(2)DC対向タ-ゲット型スパッタリング装置を用いて作成したFe-Cu、Fe-Ag、Fe-Cu-Ag合金について、X線回折、磁化、電気抵抗、示差走査熱量の測定を行なった。非平衡均一固容体(fcc)Fe-Ag、及びFe-Cu合金は400-500Kの温度域でfcc-Feとfcc-Ag及びfcc-Cuに相分離し、fcc-Fe相は析出粒子サイズが粗大化するとbccに構造変化する。一方、非晶質Fe-Cu-Ag合金は約400Kで結晶化するが、まず準安定fcc単相となり、より高温においてbcc-Fe、fcc-Cu、fcc-Agへと相分離する。
(3)RFスパッタリング法を用いて作成したFe-W合金に関して(2)と同様の測定を行なった。Fe高濃度のbcc過飽和固容体は、約700Kでα-Fe、約900Kでλ相が析出する。25-65at%W組成で形成される非晶質相は、約1000Kまで準安定であり、それより高温でα-Feとλ相に相分解する。しかし、平衡状態図上の高温安定相のμ相、低温安定相のδ相は短時間焼鈍(約1時間)では検出されなかった。

研究成果

• [文献書誌] K.Sumiyama: "Magnetic and Electrical Properties of Nonequilibrium Ni-Al Alloys Produced by Vapor Quenching" Phys.Stat.Sol.(a)114. 693-704 (1989)
• [文献書誌] M.Ushida: "XPS Valence Band and Core Level Spectra of Sputter-Deposited Fe-Cu,Fe-Ag and Fe-Cu-Ag Alloy Films" J.Phys.Soc.Jpn.58. 1723-1734 (1989)
• [文献書誌] N.Kataoka: "Thermal Stability of Nonequilibrium Crystalline Fe-Ag Alloys Produced by Vapor Quenching" Acta Metall.37. 1135-1142 (1989)
• [文献書誌] SL.Zhang: "Nonequilibrium Crystalline and Amorphous Ti-Pd Alloys Produced by Vapor Quenching" Materials Trans.JIM. 30. 733-740 (1989)
• [文献書誌] K.Sumiyama: "Weak Itinerant-Electron Ferromagentism in amorphous Fe-Ti Alloys" J.Phys.:Condenced Matter. 2. (1990)
• [文献書誌] H.Yasuda: "X-Ray Diffraction Study of Amorphous Fe-Ti Alloys" J.Phy.:Condencde Matter. 2. (1990)
• [文献書誌] 隅山兼治: "金属学会セミナ-、非平衡新材料の理論と技術「気相急令法による非平衡相の形成」" 日本金属学会, 10 (1989)