Elucidation of mechanism of segregation of solute atom to dislocations

溶质原子偏析到位错的机理的阐明

• 批准号: 21K04623
• 负责人: 井上 耕治
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04623/
• 关键词: コットレル雰囲気; ３次元アトムプローブ; 溶質原子の偏析; コットレル効果

転位線への溶質原子の偏析（所謂、コットレル雰囲気）の詳細について、透過型電子顕微鏡観察と３次元アトムプローブ分析を同一の転位に対して行い、透過型電子顕微鏡観察で転位構造を決定し、透過型電子顕微鏡で観察した転位における溶質原子の３次元元素分布を３次元アトムプローブ測定で得る。そして、転位構造と溶質原子の分布の対応を見ることで、転位－溶質原子相互作用の起源として、弾性応力場と化学的相互作用のどちらの影響が大きいのかを明らかにする。３次元アトムプローブの測定領域は、針の直径が最大でも100nmで、針の長手方向には数百nm程度の領域であり、例えば転位周囲の元素分布を取得する場合、その狭い針状領域の中に転位を含める必要がある。集束イオンビーム加工装置に具備する走査電子顕微鏡では転位観察は困難であるため、集束イオンビーム加工によって針試料を作製してから透過型電子顕微鏡観察を行い、針試料内での転位線の位置を確認する必要がある。転位線が針先数百nm以内に存在しない場合には、再度、集束イオンビーム加工装置を用いて追加工を行う。この作業工程を繰り返すことで、観察したい転位を針先端へ持ってくる。上記で述べた方法により、針先端に転位を含む試料を作製し、透過型電子顕微鏡観察で針先端の転位構造を決定し、透過型電子顕微鏡で観察した転位における溶質原子の３次元元素分布を３次元アトムプローブで得る。そして構造と組成の相関を直接的に見ることで、転位線への溶質原子の偏析メカニズムを明らかにする。

Detailed analysis of solute atom segregation (so-called "three-dimensional segregation") at the potential line, transmission electron microscopy and three-dimensional segregation analysis at the same potential, determination of the potential structure by transmission electron microscopy, and three-dimensional elemental distribution of solute atoms by transmission electron microscopy. The relationship between structure and distribution of solute atoms is discussed in detail. The origin of interaction between solute atoms and chemical interaction is discussed in detail. 3. The measurement area of the three-dimensional needle is 100nm in diameter, hundreds of nm in length, and the distribution of elements in the narrow needle area is necessary. The cluster processing device is equipped with a scanning electron microscope, which is difficult to detect, and a transmission electron microscope, which is necessary to detect and confirm the position of the line in the needle sample. In the case where the position line exists within a few hundred nm, the processing device is used for processing. The work of this project is carried out in a timely manner. The method described above determines the position of the probe tip and the structure of the probe tip by transmission electron microscopy. The three-dimensional element distribution of the solute atom is obtained by transmission electron microscopy. The structure and composition of the solute are directly related to the segregation of solute atoms.

项目成果

Investigation of Nanoscale Phase Formation in Rapidly Solidified Fe₂₀Co₂₀Ni₂₀Cr₂₀B₂₀₋<i>_x</i>Si<i>_x</i> Alloys

快速凝固Fe₂₀Co₂₀Ni₂₀Cr₂₀B_{20−中纳米相形成的研究}<i>_x</i>Si<i>_x</i> 合金

• DOI: 10.2320/matertrans.mt-m2022058
• 发表时间: 2022
• 期刊: MATERIALS TRANSACTIONS
• 影响因子: 1.2
• 作者: Yicheng ZHANG;Koji INOUE;Tatsuya TOKUNAGA;Manabu ISHIMARU;Hidenori ERA
• 通讯作者: Hidenori ERA

CrCoNi等原子量ミディアムエントロピー合金における双晶界面や積層欠陥への溶質原子の偏析について

CrCoNi等原子质量中熵合金孪晶界面溶质原子偏析及堆垛层错

• 发表时间: 2023
• 作者: Yicheng ZHANG;Koji INOUE;Tatsuya TOKUNAGA;Manabu ISHIMARU;Hidenori ERA;井上耕治
• 通讯作者: 井上耕治

ハイエントロピー合金におけるアトムプローブ分析

高熵合金中的原子探针分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 岩城麻子;森川信之;前田宜浩;藤原広行;井上耕治
• 通讯作者: 井上耕治

透過電子顕微鏡（TEM,STEM）と3次元アトムプローブ（APT）観察を同一箇所に用いた材料分析

使用透射电子显微镜（TEM、STEM）和三维原子探针（APT）在同一位置观察进行材料分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 岩城麻子;森川信之;前田宜浩;藤原広行;井上耕治;井上耕治
• 通讯作者: 井上耕治