種々の単位胞サイズを持つ金属間化合物のヒューム・ロザリー型相安定化機構の研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560793
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 公益財団法人名古屋産業科学研究所
• 研究代表者: 水谷 宇一郎 公益財団法人名古屋産業科学研究所, その他部局等, 研究員 (00072679)
• 連携研究者: 佐藤 洋一 愛知教育大学, 教育学部, 名誉教授 (20024094) ; 犬飼 学 名古屋工業大学, 大学院工学研究科, 産学官 連携研究員 (50437050)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 電子論 / 相安定化機構 / Hume-Rothery則 / 金属間化合物

研究概要

研究代表者はFLAPW-Fourier法を開発し，フェルミ準位に生成する擬ギャップの成因に預かる格子面群の抽出を可能にしてきた．第１の成果として、RT-, MI-型近似結晶群に対する相安定化機構を解明した．第２に、種々の単位胞サイズの金属間化合物の中でフェルミ準位に擬ギャップを形成している系を選び、その成因をHume-Rothery型相安定化機構で統一的に説明した．第３に、周期律表の周期4, 5, 6に属する遷移金属元素のe/aを信頼度高く決定しし、単位胞サイズ、結合形態、結晶構造などの合金環境効果に関係なくHume-Rothery型相安定化機構が成り立つことを実証した．

研究成果

• [雑誌論文] NFE approximation for the e/a determination for 3d-transition metal elements and their intermetallic compounds with Al and Zn (2013)
  • 著者名/発表者名: H.Sato, M.Inukai, E.S.Zijlstra and U.Mizutani
  • 雑誌名: Phil.Mag 巻: 93 ページ: 3029-3061
• [雑誌論文] e/a determination for 4d- and 5d-transition metal elements and their intermetallic compounds with Mg (2013)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, H.Sato, M.Inukai and E.S.Zijlstra
  • 雑誌名: Al, Zn, Cd and In, Phil.Mag 巻: 93 ページ: 3353-3390
• [雑誌論文] Hume-Rothery stabilization mechanism and e/a determination in MI-type Al-Mn, Al-Re, Al-Re-Si, Al-Cu-Fe-Si and Al-Cu-Ru-Si 1/1-1/1-1/1 approximants-- A proposal for a new Hume-Rothery electron concentration rule-- (2012)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, M.Inukai, H.Sato and E.S.Zijlstra
  • 雑誌名: Phil.Mag 巻: 92 ページ: 1691-1715
• [雑誌論文] Hume-Rothery stabilization mechanism and e/a determination for RT- and MI-type 1/1-1/1-1/1 approximants studied by FLAPW-Fourier analyses (2012)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, M.Inukai, H.Sato and E.S.Zijlstra
  • 雑誌名: Chemical Society Reviews 巻: 41 ページ: 6799-6820
• [学会発表] Theoretical foundations for the Hume-Rothery electron concentration rule for structurally complex alloys (2013)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, H.Sato, M.Inukai, E.S.Zijlstra
  • 学会等名: 12th International conference on quasicrystals
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 20130901-06
• [学会発表] Fermi surface-Brillouin zone interactions in 2/1-2/1-2/1 Bergman-type approximant Na_<27>Au_<27>Ga_<31> (2013)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, H.Sato, M.Inukai, Q.Lin, J.D.Corbett and G.J.Miller
  • 学会等名: 12th International conference on quasicrystals
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 20130901-06
• [学会発表] "Interpretation of the Hume-Rothery electron concentration rule for quasicrystals and their approximants based on FLAPW-Fourier band calculations" (2013)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, H.Sato, M.Inukai and E.S.Zijlstra
  • 学会等名: Jean Lamour Institute colloquium
  • 発表場所: Nancy, France
  • 年月日: 2013-11-22
• [学会発表] FLAPW-Fourier法に基づいた遷移金属元素のe/aの決定理論(I) (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤洋一、水谷宇一郎、犬飼学
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] Hume-Rothery Stabilization Mechanism of Be-Based Complex Alloys (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Sato, M.Inukai, E.S.Zijlstra and U.Mizutani
  • 学会等名: Aperiodic 2012
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20120902-07
• [学会発表] Hume-Rothery Stabilization Mechanism in Tsai-Type Cd_6Ca Approximant and e/a Determination of Ca and Cd Elements in the Periodic Table (2012)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, M.Inukai, H.Sato, K.Nozawa and E.S.Zijlstra
  • 学会等名: Aperiodic 2012
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20120902-07
• [学会発表] Hume-Rothery Stabilization Mechanism in Low-Temperature Phase Zn_6Sc Approximant and e/a Determination of Sc and Y in M-Sc and M-Y (M=Zn, Cd and Al) Alloy Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, M.Inukai, H.Sato and E.S.Zijlstra
  • 学会等名: Aperiodic 2012
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20120902-07
• [図書] Hume-Rothery Stabilization Mechanism of Be-Based Complex Alloys (2013)
  • 著者名/発表者名: H.Sato, M.Inukai, E.S.Zijlstra and U.Mizutani
  • 総ページ数: 95-100
  • 出版者: Aperiodic Crystals, Springer Dordrecht Heidelberg
• [図書] Hume-Rothery Stabilization Mechanism in Tsai-Type Cd_6Ca Approximant and e/a Determination of Ca and Cd Elements in the Periodic Table (2013)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, M.Inukai, H.Sato, K.Nozawa and E.S.Zijlstra
  • 総ページ数: 101-107
  • 出版者: Aperiodic Crystals, Springer Dordrecht Heidelberg
• [図書] Hume-Rothery Stabilization Mechanism in Low-Temperature Phase Zn_6Sc Approximant and e/a Determination of Sc and Y in M-Sc and M-Y (M=Zn, Cd and Al) Alloy Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: U.Mizutani, M.Inukai, H.Sato and E.S.Zijlstra
  • 総ページ数: 109-115
  • 出版者: Aperiodic Crystals, Springer Dordrecht Heidelberg
• [備考] 水谷宇一郎
  • URL: http://www.sky.sannet.ne.jp/uichiro/