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2005 年度 実績報告書

単位胞に52個の原子を含む複雑構造物質ガンマ相合金の相安定化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17560583
研究種目

基盤研究(C)

研究機関(財)豊田理化学研究所

研究代表者

水谷 宇一郎  (財)豊田理化学研究所, フェロー (00072679)

研究分担者 竹内 恒博  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 講師 (00293655)
佐藤 洋一  愛知教育大学, 教育学部, 教授 (20024094)
キーワード複雑構造物質 / Hume-Rothery電子濃度則 / ガンマ相合金 / 第一原理のバンド計算 / 相安定化機構
研究概要

我々は複雑構造物質群の中で比較的原子数が少ない系として単位胞に52個の原子を含むCu_5Zn_8及びCu_9Al_4ガンマ相を選び、第一原理バンド計算(Full-potential Linearized Augmented Plane Wave略してFLAPW)法を実行し、このような複雑な構造が特定の電子濃度e/a=21/13で安定化する機構を明らかにして来た。本研究では、これまでの研究をTM_2Zn_<11>(TM=Ni,Pd,Co,Fe),Al_8V_5,Ag_4Li_9ガンマ相合金に拡張し、その安定化機構を統一的に理解することを目指す。自然はどのような機構でこのような複雑な単位胞を周期的にならべて安定化するのかを明らかにしようとするこの研究は材料学の基礎の確立に大きな役割を果たすと信じている。
平成17年度には以下の成果を挙げた。
(1)TM-Zn(TM=Ni,Pd,Co,Fe)系ガンマ相合金を作成し、その粉末X線回折データを測定した。さらに、Rietveld構造解析を行うことで単位胞内の52個の原子位置を精密に決定した。
(2)実験で決定した原子構造を使って第1原理のバンド計算を行い相の安定化機構を解明した。
(3)Al_8V_5ガンマ相合金を作成し、SPring-8放射光施設BL02B2ラインの粉末結晶構造解析装置を用いて回折スペクトルを測定した。その結果をRietveld解析することで52個の原子位置を決定した。
(4)その構造に基づき電子構造を計算し、その相安定化機構を解明した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] The Hume-Rothery electron concentration rule for a series of gamma-brasses studied by full-potential linearized augmented plane wave (FLAPW) band calculations2006

    • 著者名/発表者名
      U.Mizutani
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine 86

      ページ: 645

  • [雑誌論文] Verification of Hume-Rothery electron concentration rule in Cu_5Zn_8 and Cu_9Al_4 γ-brasses studied by ab initio FLAPW band calculations2005

    • 著者名/発表者名
      R.Asahi
    • 雑誌名

      Physical Review B 71

      ページ: 165103-1/8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interpretation of the Hume-Rothery electron concentration rule in the T_2Zn_<11>(=Ni, Pd, Co and Fe)γ-brasses based on first-principles FLAPW calculations2005

    • 著者名/発表者名
      R.Asahi
    • 雑誌名

      Physical Review B 72

      ページ: 125102

URL: 

公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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