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2021 年度 実績報告書

バーナル多面体解析による非晶質構造中の密度揺らぎと中距離秩序構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K15653
研究機関東北大学

研究代表者

川又 透  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (90638355)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード非晶質金属 / X線異常散乱法 / RMC-simulation
研究実績の概要

本研究の目的はAXS(Anomalous X-ray Scattering) 法およびRMC(Reverse Monte-Carlo simulation)法をドッキングしたAXS-RMC法を駆使して、非晶質合金における構成元素の種類が関わる構造的特徴を正確に再現した非晶質構造モデルを作成し、CNA (Common neighbor analysis)とBernal多面体を組み合わせた、新しい非晶質構造評価手法を用いて非晶質金属の短距離-中距離領域の精密構造解析を行うことである。上記手法を用いて以下の研究成果を得た。一連の研究成果から、新規構造解析手法であるCNA-Bernal多面体解析が、非晶質金属の短距離-中距離構造を評価するために有効であることを示した。
(1)Zr-Pt非晶質合金におけるPt-Pt中距離相関が高密度のZrに富む領域([333]CNで表現される四面体連結構造)と低密度のPtに富む領域(非Bernal多面体に分類される[211]CN)の形成が中距離規則性の発達に寄与していることが明らかとなった。
(2) Nb-Ni系非晶質合金においては最近接領域におけるNb-Nb結合距離が変化することで, DRPモデルでは説明不能な局所的密度不均質性が導入されていることが明らかとなった.
(3) Hf-Coおよび Hf-Ni 系非晶質合金においてもNb-Ni非晶質剛毅における同種元素ペアの短距離および長距離化が生じていることを示し、DRPモデルでは説明不能な同種元素相関が高GFAを有する遷移金属非晶質合金における基礎的な構造規範の一つである可能性が示された.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Fine Structure of Zr80Pt20 Amorphous Alloy Determined from Anomalous X-ray Scattering (AXS) Data by Applying Reverse Monte-Carlo (RMC) Simulation Method2021

    • 著者名/発表者名
      Kawamata T.、Muto T.、Sugiyama K.
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 62 ページ: 20~26

    • DOI

      10.2320/matertrans.mt-m2020246

    • 査読あり
  • [学会発表] Hf10Co90および Hf70Co30非晶質合金の X 線異常散乱法による構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      新妻 佑斗, 川又透, 杉山和正
    • 学会等名
      2021年度量子ビームサイエンスフェスタ 第13回MLFシンポジウム, 第39回PFシンポジウム
  • [学会発表] 放射光X線異常散乱法を用いた非晶質金属の構造不均一性解析2022

    • 著者名/発表者名
      川又透, 杉山和正
    • 学会等名
      第35回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウ
    • 招待講演
  • [学会発表] Hf-M(M=Co,Ni,Fe,Cu)非晶質合金の作製およびX線異常散乱法による構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      新妻佑斗, 川又透, 杉山和正
    • 学会等名
      第20回日本金属学会東北支部研究発表大会

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公開日: 2022-12-28  

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