二液相分離を示す液体合金の重力環境および無重力環境に於ける臨界電子現象の研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06453012
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 伊丹 俊夫 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40113518)
• キーワード: 液体金属 / 電気抵抗 / 臨界現象 / 無重力 / 二液相分離 / スピノ-ダル

研究概要

本年度は昨年度末(95年1月29日)実施の液体Bi-Ga合金の二液相分離過程の電気抵抗測定をプローブとした追跡実験のデータ解析を実施した。搭載した試料4本すべてについて、二液相分離現象を確認した。特に、臨界組成に近いBi-71at.%Ga試料については、温度の下降過程で電気抵抗はなだらかに減少したが、電気抵抗の温度係数については臨界点に近づくとともに急激に増大した。その増加傾向は地上重力実験の6倍にもなった。さらに、電気抵抗の温度係数を組成の関数としてみると、臨界組成に極大が出現し、この極大傾向は地上実験と比較して非常に著しい傾向となった。これらのことから、二液相分離過程が重力の影響を顕著に受けていること、さらに、臨界現象に関しても、少なくとも二液相分離臨界現象に関しては、従来のスケーリング則など物質に依存しない解析に終始している現状の方法への問題点を提起した。さらに、地上参照実験および無重力実験の電気抵抗の挙動を従来の有効媒質近似へ改良を加えて解析し、成功を収めた。また、多くの液体合金系の二液相分離に伴う臨界指数の正確な実験値を世界で初めて決定し、伝導電子の存在する液体合金系の臨界指数が有機溶液系で報告されている値と非常に近いことが判明した。これらの成果は、国際会議および三回の国内学会に発表し、Review of Scientific Instrumentsを含む三報の国際誌の論文として受理されている。

研究成果

• [文献書誌] T.Itami and K.Sugimura: "A Hard Sphere Model in Analytic Form for Atomic Transport Properties in liquid Metals" Phys.Chem.Liquids. 29. 31-41 (1995)
• [文献書誌] T.Itami,T.Masaki,et al.: "The Growth of Fluctuations Under Microgravity in Liquid Bi-Ga Alloys" J.non Cryst.Solids,. (in press). (1996)
• [文献書誌] T.Masaki,T.Onogi,K.Ogura,I.Kudo and T.Itami: "The Role of Fluctuations on the Electrical Resistivity and Atomic Volume for Some Liquid Alloys with Critical Mixing" J.non Cryst.Solids,. (in press). (1996)
• [文献書誌] T.Masaki,T.Itami,et al.: "The Experimental Apparatus for Electrical Resistivity Measurement of Liquid Metals and Aloys under the Microgravity due to the Launch of Rocket" Review of Scientific Instrument,. (in press). (1996)
• [文献書誌] T,Itami: "“Condensed Matter-Disordered Solids"" World Scientific, 463 (1995)