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

基于高温X射线原位光电子能谱的新型金属溶液理论发展

• 批准号: 21K14447
• 负责人: 渡邉 学
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14447/
• 关键词: 電磁浮遊法; 静電浮遊法; HAXPES; 規則―不規則変態; 光電子分光; 熱物性値

本研究では、規則―不規則変態が生じる合金系の溶融金属の熱物性、熱力学関数の相関性について、電子状態の観点から明らかにすることが目的である。従来、溶融金属に生じる過剰体積は、１９８８年にIidaとGuthrieによって報告された過剰体積と混合のエンタルピーとの相関性で考察されるのが一般的であった。すなわち、過剰体積が正の値を示す場合、異種原子間相互作用を反映する過剰エンタルピーは正の値をしめす。これに対する解釈としては、異種原子間に斥力が生じることで異種原子間の距離が大きくなることで体積が大きくなる。過剰体積が負の場合は、逆のことが生じている。しかし、固体状態で規則―不規則変態を生じる合金系においては、IidaとGuthrieモデルは適応することができないなど問題が生じている。そこで我々の研究グループでは混合のエンタルピーに変わり過剰ギブズエネルギーを用いた相関性を用いた新たな金属溶液論を提唱した。しかし、これらの合金系では、遷移金属内の3d電子数が増加するとともに、過剰体積は増加し、過剰ギブズエネルギーが減少するという従来では考えられない相関性が生じている。そこで本研究では、溶融金属の電子状態から、この相関性の原因を明らかにする。まず、本研究を追行するにあたり、電子状態を測定するため光電子分光法を選択した。ただし、市販の光電子分光装置では溶融金属の蒸発の影響でX線および電子が散乱され測定することが困難である。この蒸発の影響を抑えるべく高強度X線が必要であったため、高輝度放射光施設SPring-8を使用した。

In this study, the thermal properties, thermodynamic relations and electronic states of molten metals in alloy systems were studied. In 1988, Iida and Guthrie reported on the correlation between the volume and the mixture of molten metals. The interaction between different atoms is reflected in the positive value of the cross volume. The distance between dissimilar atoms is large. In case of negative volume, reverse volume and negative volume, reverse volume and negative volume will be generated. In solid state, regular and irregular states occur in alloy systems. A new theory of metal solutions is proposed. The number of 3d electrons in the alloy system increases, the volume increases, the number of 3d electrons decreases, and the correlation increases. In this study, the electronic states of molten metals are changed and the reasons for their correlation are clarified. This study was conducted by photoelectron spectroscopy. It is difficult to measure X-ray and electron scattering due to the influence of dissolved metal evaporation in commercial optoelectronic spectroscopic devices. High intensity X-rays are necessary to suppress the effects of evaporation and high brightness radiation. SPring-8 is used

项目成果

熱力学過剰量に基づいた新たな金属溶液論の展開

基于热力学过量的新型金属溶液理论的发展

• 发表时间: 2023
• 作者: Chida Koki;Yoshii Takeharu;Takahashi Kazuma;Yamamoto Masanori;Kanamaru Kazuya;Ohwada Mao;Deerattrakul Varisara;Maruyama Jun;Kamiya Kazuhide;Hayasaka Yuichiro;Inoue Masataka;Tani Fumito;Nishihara Hirotomo;波頭 直輝;福田正次,吉川聡一,平山純,山添誠司;米山健太郎，石原一輝，伊藤志朗，渡部広吾輝，伊東山登，松岡健，笠原次郎，松尾亜紀子，船木一幸;渡邉学
• 通讯作者: 渡邉学

Thermophysical property measurements of liquid metals

液态金属的热物理性质测量

• 发表时间: 2021
• 作者: M. Watanabe;M. Adachi;H. Fukuyama;M. Watanabe
• 通讯作者: M. Watanabe

溶融状態における規則―不規則合金系の過剰関数の検討

熔融态有序-无序合金体系的过剩函数研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 植木翔平;峯洋二;高島和希;Naoki Hato;渡邉学
• 通讯作者: 渡邉学

溶融Pdの熱物性測定と熱拡散率のMott理論の適応性評価,

熔融钯热物理性质的测量和莫特热扩散率理论的适用性评估，

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡邉学;安達正芳;福山博之
• 通讯作者: 福山博之

Thermophysical property measurements of Pd melt using EML with a static magnetic field

使用 EML 和静磁场测量 Pd 熔体的热物理性质

• 发表时间: 2021
• 作者: M. Watanabe;M. Adachi;H. Fukuyama
• 通讯作者: H. Fukuyama