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Creation of metal nanoparticles with novel ordering structure derived from interface strain and development of the unexplored physical properties

具有源自界面应变的新颖有序结构的金属纳米颗粒的创建以及未探索的物理特性的发展

基本信息

批准号：
18J15062
负责人：
松本憲志
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J15062/
关键词：
元素間固溶性未踏規則合金層状構造元素固溶性

项目摘要

合金相の元素配列は物理的な特性を大きく左右するため、新規物性や優れた特性を示す材料を開拓する上で未踏規則合金の形成は非常に興味がもたれている。ところが、熱力学的に不安定な未踏規則合金を形成することは極めて困難であり、挑戦的な課題である。例えば、FePd3合金相では数多くの規則合金が幾何学的に許容される一方で、熱力学的に安定なL12相以外を実験で実証した報告例はない。したがって、この課題に取り組むためには結晶構造を制御する新しい戦略が必要となる。そこで、課題申請ではA1-PdInxナノ粒子にInと固溶できずPdと固溶可能なFeを熱拡散させることで、Inを等方的に粒子表面に放出させ、Inの大きな原子半径に由来する界面応力を利用した未踏FePd合金相の形成を計画していた。結果としては当初の予定とは異なりInは三元系Fe-Pd-In合金相として存在していたが、L10-FePdユニットセル層とPd-In固溶体原子層が交互積層した先例のないZ3-Fe(Pd,In)3ナノ粒子の形成に成功した。また、第一原理計算の結果から、Z3構造の形成駆動力がInの置換サイト（Feと隣接しない原子配置）であることが分かっただけでなく、Inと同様の元素間固溶性を有する元素添加でのみZ3構造が安定化することが明らかになった。またZ3-Fe(Pd,In)3ナノ粒子の磁気特性が、In量がより少ない場合に形成されるL12-(Fe,In)Pd3ナノ粒子と飽和磁化が同程度である一方で、15倍程高い保磁力を有することが分かった。これは、Z3構造が極めて異方性の高い結晶構造であるためと考えられる。以上より、界面応力による未踏規則合金相の形成は達成されなかったが、元素間固溶性による未踏規則合金の熱力学的安定化が達成された。

Alloy phase alloying elements are equipped with physical properties, such as physical properties, physical properties, temperature, temperature and temperature. The instability of mechanics and the failure of rule-based alloys lead to serious problems and problems. For example, the number of phases in FePd3 alloys, the rules of how to study the mechanical properties of alloys, such as mechanical stability, stability, temperature, temperature and temperature. In order to improve the performance of the system, it is necessary to make and control the new system. It is possible that the solid solution of A1-PdInx particles, In solid solution, Pd solid solution, Fe particles, In particles, the atomic radius of particles, the origin of the atomic radius, the interface force, the use of FePd alloy phases to form a drawing device. Results it was predicted that the ternary system Fe-Pd-In alloy phase in the ternary system Fe-Pd-In could be successfully formed because of the interaction between the atoms of Pd-In solid solution and that of Z3-Fe (Pd,In) 3 particles. The first principle calculation results, the Z3 machine is used to form a dynamic In device (Fe connection device atomic configuration), and the solid solubility between the elements of the same device, such as the In, is added to the system Z3 to make the stability test. The magnetic properties of Z3-Fe (Pd,In) 3 particles, the magnetic properties of particles and the magnetization of L12-(Fe,In) Pd3 particles and 15 times the height of magnetization. The production of high temperature and high temperature in Z3 is very important to improve the accuracy of the system. The above mechanical properties, the interfacial mechanical properties and the mechanical properties of the non-conventional alloy phases are formed, and the stability of the mechanical properties of the solid-soluble non-conventional alloy alloys between elements are formed.