研究実績の概要 |
本課題では,超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射その場観察により,鉄と銅に形成される格子間原子集合体の一次元(1D)運動を調査し,格子間原子集合体の形成・成長,また照射損傷組織発達に1D運動がどう影響しているのかを明らかにすることを目的としている. 純度の異なる5種類の純銅(公称純度 9N, 6N, 5N, 4N, 3N)のそれぞれについて,以下の3種類の試料を作製した.1) インゴットから(熱処理を加えずに)機械加工と電解研磨により作製した『熱処理なし試料』.2)数ミリ角のインゴットの状態で熱処理を加えた『バルク熱処理試料』.3)インゴットを厚さ約0.1 mmまで圧延し,そこから打ち抜いた3 mmφディスクに,ひずみ取り焼鈍(950℃,1時間)を行った『標準試料』.三者ともに電解研磨を行なって透過電子顕微鏡用薄膜試料とした. 超高圧電子顕微鏡(北海道大学JEM-ARM1300)を用いて1250kV電子照射を行い,導入される格子間原子集合体の1D運動をその場観察した.照射温度は300 K,照射強度は0.007 dpa/sとした. 全ての試料に間欠的な1D運動が観察され,今回は1D運動距離に注目した.高純度の9N, 6Nの熱処理なし試料で1D運動距離が最も長かった.1D運動距離はバルク熱処理を行っても変化しなかったが,標準熱処理を行うと1/3程度に短くなった.5N, 4N, 3Nでは,熱処理なし試料は強いひずみのために実験ができなかったが,バルク熱処理試料と標準試料の1D運動距離は短く,9N, 6Nの標準試料と同じ程度であった. このことから試料作成時の熱処理が格子間原子集合体の1D運動挙動に影響していることが明らかになった.高純度試料に標準熱処理を行った際に何らかの不純物が導入されて1D運動が阻害され,純度の低い試料の1D運動と差がなくなったと考えられる.
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