金属・金属間および金属・メタロイド間の浸入型固溶体の構造および原子間相互作用

本年度の研究で選択した含金系は、金属と金属の組合せとして、La-Fe系およびLa-Ca系、金属とメタロイドの組合せとして、Fe-N及びFe-C系である。La-Fe系については、昨年度に引続き、今年度はより高濃度Fe含金、すなわち、La-8at%:16at%Fe試料を液体急冷し、X線回折、VSM、メスバウアー分光、中性子小角散乱、電顕観察を行った。La相(fcc)中でFe原子はクラスターを形成することは、すでに報告いたとおりであるが、今回そのサイズとして中性子小角散乱実現より、約20〓という結果が得られ、磁気測定の結果とよく一致した。しかし、電顕観察は薄膜への研磨が難しく、よい写真がとれなかった。熱処理によるクラスターの構造、磁気構造の変化も追跡し、300°C以上で構送変化を起し、磁気変態点が高いフェリ磁性体へ変わることがVSMおよびメスバウアー分光により明らかとなった。La-Co系についてもLa-Fe系と同様の実験を行ったが、予期に反して、Co原子はほとんど磁気モーメントを持たず、La-Fe系とはいちじるしく異なることがわかった。これはクラスター中のCo原子の環境がFe原子とは異なること、あるいは、Co原子がLa原子と隣接することにより、容易に磁気モーメントを失うことを意味している。Fe-N系およびFe-C系については、fccFe相(オーステナイト)中のN原子間、もしくはC原子の相互作用を調べ、N原子間では第1隣接位置では反撰、第2隣接位置では引力相互作用があることがメイバウアー分光データの解折よりわかった。Fe-C系では、第3元素としてAl、Ni、Mnを加えて調べ、相互作用の硝子が添加元素により大きく変わることを明らかにした。

本年度の研究で選択した含金系は、金属と金属の組合せとして、La-Fe系およびLa-Ca系、金属とメタロイドの組合せとして、Fe-N及びFe-C系である。La-Fe系については、昨年度に引続き、今年度はより高濃度Fe含金、すなわち、La-8at%:16at%Fe試料を液体急冷し、X線回折、VSM、メスバウアー分光、中性子小角散乱、電顕観察を行った。La相(fcc)中でFe原子はクラスターを形成することは、すでに報告いたとおりであるが、今回そのサイズとして中性子小角散乱実現より、約20〓という結果が得られ、磁気測定の結果とよく一致した。しかし、電顕観察は薄膜への研磨が難しく、よい写真がとれなかった。熱処理によるクラスターの構造、磁気構造の変化も追跡し、300°C以上で構送変化を起し、磁気変態点が高いフェリ磁性体へ変わることがVSMおよびメスバウアー分光により明らかとなった。La-Co系についてもLa-Fe系と同様の実験を行ったが、予期に反して、Co原子はほとんど磁気モーメントを持たず、La-Fe系とはいちじるしく異なることがわかった。これはクラスター中のCo原子の環境がFe原子とは異なること、あるいは、Co原子がLa原子と隣接することにより、容易に磁気モーメントを失うことを意味している。Fe-N系およびFe-C系については、fccFe相(オーステナイト)中のN原子間、もしくはC原子の相互作用を調べ、N原子間では第1隣接位置では反撰、第2隣接位置では引力相互作用があることがメイバウアー分光データの解折よりわかった。Fe-C系では、第3元素としてAl、Ni、Mnを加えて調べ、相互作用の硝子が添加元素により大きく変わることを明らかにした。