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2021 年度 実施状況報告書

高温X線in-situ光電子分光法に基づく新たな金属溶液論の展開

研究課題

研究課題/領域番号 21K14447
研究機関東京工業大学

研究代表者

渡邉 学  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50880283)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワード規則―不規則変態 / HAXPES
研究実績の概要

本研究は、高輝度放射光を使用することができるSPring-8の光電子分光装置(HAXPES)を用いて、規則ー不規則変態を生じる合金に着目し、室温から1000℃程度の高温までの電子状態の測定を行う。現在までに、試料を高温状態においても光電子分光測定可能とするため、高温マニピュレーターの開発を行った。新たに開発された高温マニピュレーターを用いて規則―不規則変態を生じるFe-Pd合金を用いて加熱を行い600℃までの加熱に成功している。今後は、マニピュレータの冷却機構を強化して1000℃までの高温を目指す。これにより、規則ー不規則変態に伴う電子状態の変化を調査が可能となる。また、従来行われてきた急冷による試料作製では、in-situ測定ではないため、Curie点近傍の情報を得られているか不明であったが、本マニピュレータを使用した加熱下でのin-situのHAXPES測定は直接電子状態と磁性の相関性を調査できると考えられ、非常に重要となる。本年度は、SPring-8に本実験の課題申請をすでに行い、採択されている為、研究を遂行する予定である。
さらに、実験的な側面だけでなく理論的にも電子状態を調査するため、第一原理計算を行っている。これにより、Fe-Pd合金の過剰体積の要因はPd原子の電子状態の結合エネルギーの減少が原因と予測されている。また、さらに、不規則合金の部分モル体積を算出したところ、こちらにおいてもPd成分の体積膨張が予測された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度、高温マニピュレーターの開発に成功した。

今後の研究の推進方策

本年度SPring-8に課題申請を行い、認められ8月ごろにHAXPES実験を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

本研究は、SPring-8にて実験を行うことを前提としているが、コロナ下により出張の制限があったことと、課題申請を行ったが本年度まで課題採択されなかった為実験が遂行できなかった。

  • 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、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Densities of Au-X (X=Cu, Ni and Pd) binary melts and thermodynamic correlations2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Manabu、Adachi Masayoshi、Fukuyama Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 348 ページ: 118050~118050

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2021.118050

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 溶融Pdの熱物性測定と熱拡散率のMott理論の適応性評価,2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉学、安達正芳、福山博之
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第183回春季講演大会
  • [学会発表] Thermophysical property measurements of Pd melt using EML with a static magnetic field2021

    • 著者名/発表者名
      M. Watanabe, M. Adachi, H. Fukuyama
    • 学会等名
      TWENTY-FIRST SYMPOSIUM ON THERMOPHYSICAL PROPERTIES
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermophysical property measurements of liquid metals2021

    • 著者名/発表者名
      M. Watanabe
    • 学会等名
      Institut fur Materialphysik im Weltraum
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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