アモルファス合金の構造緩和・結晶化に及ぼす通電効果

电流对非晶合金结构弛豫和结晶的影响

• 批准号: 04650595
• 负责人: 水林 博
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650595/
• 关键词: 非晶質合金; 構造緩和; 結晶化; 通電効果; 集団運動; 水素拡散

非晶質合金(Cu_<30>Zr_<70>)92.5Al7.5について構造緩和及び結晶化に及ぼす通電効果を電気抵抗測定法により調べ以下の結果を得た。電流密度idがしきい値約2×10^3A/cm^2を越すとidの増分に比例して構造緩和温度T_<SR>および結晶化温度Txが低下し、低下量はid=5×10^3A/cm^2でそれぞれ15Kおよび10Kである。構造緩和の場合、通電下で熱活性化過程の活性化エネルギーは1%程度増大するが前指数頂(振動数因子)が10倍程度増大するのがT_<SR>低下の原因である。結晶化の場合、活性化エネルギーは2%程度低下するのがTxの低下の原因であり、主として核形成過程が促進されている。構造緩和過程に及ぼす通電効果の結果は、同過程における原子の移動が、原子の集団的運動を介して進行することを示唆する。結晶化過程については、前記と類似した機構により結晶核における界面エネルギーが低下するためであると推定した。T_<SR>およびTxに及ぼす通電効果をさらにCu_<50>Ti_<50>およびCu_<50>Zr_<50>について調べ、前記と酷似した結果を得た。以上のことは、前述した通電効果は非晶質合金の共通的性質を反映していることを示唆する。原子の集団的運動の概念は、非晶質合金の原子構造には、比較的大きな自由体積を持つ局所的構造が連結した領域が存在していることを推測させる。この点をさらに追究する目的でCu_<50>Ti_<50>およびCu_<50>Zr_<50>中の水素の短距離拡散およびCu_<50>Ti_<50>中の水素の長距離拡散について調べた。前者の研究結果は、金属原子の化学的構成は同じであるが水素拡散の活性化エネルギーは離散的に異なる複数種の局所構造が存在することを示唆し、長距離拡散の研究結果はこれらの局所構造が同種の間である規模で連結していることを示唆した。これらの結果は、通電効果からの推測を支持しているが具体的な対応については今後の研究が必要である。

Amorphous alloy (Cu_<30>Zr_<70>)92.5Al7.5 is characterized by structural relaxation and crystallization, as well as electrical resistance measurement. Current density id = 2×10^3A/cm^2, increase id = 15K, decrease id =5×10^3A/cm^2<SR>, decrease id = 15 K, decrease id= 15 ×10^3A/cm^2, decrease id= 15 ×10^3A/cm^2, decrease id= 15 ×10^3A/cm^2, decrease id = 15 × 10^3A/cm^2. In the case of structural relaxation, the activation rate of the thermal activation process increases by 1% under energization, and the pre-exponential peak (vibration number factor) increases by 10 times<SR>. In the case of crystallization, the activation rate is reduced by 2% and the main nuclear formation process is promoted. The result of structural relaxation and electrical conduction is that the movement of atoms and the collective motion of atoms are mediated by the same process. Crystallization process is similar to the previous mechanism, such as crystallization core, interface, etc. T<SR>_<50>Ti and <50>Cu<50>_ Zr are similar to each other<50>. The above results reflect the common properties of amorphous alloys. The concept of collective motion of atoms and amorphous alloys is based on the assumption that the structure of the structure of the amorphous alloy is linked to the existence of a relatively large free volume. For this purpose, the short-distance dispersion of water in Cu_<50>Ti_<50>2 and Cu_<50>Zr<50>_2 and the long-distance dispersion <50>of water in Cu_ Ti<50>_2 are investigated. The former results show that the chemical composition of metal atoms is the same, the activation of water element dispersion is different, the existence of multiple local structures is different, and the research results of long-distance dispersion are different. The results of this study support the hypothesis that future research is necessary.

项目成果

H.Mizubayashi and R.Takemoto: "Anomalous Enhancement of Structural Relaxation and Crystallization Processes in Amorphous Aoolys Observed under Passing Electric Current" Proc.Intern.Conf.on Diffusion in Materials (Kyoto 1992). 6 (1993)

H.Mizubayashi 和 R.Takemoto：“在通过电流下观察到的非晶态 Aoolys 中结构松弛和结晶过程的异常增强”Proc.Intern.Conf.on 材料扩散（Kyoto 1992）。

H.Mizubayashi,S.Odai,and S.Okuda: "Hydrogen Diffusion in Amorphous Cu_<50>Ti_<50>" Proc.Intern.Conf.on Diffusion in Materials (Kyoto 1992). 6 (1993)

H.Mizubayashi、S.Odai 和 S.Okuda：“非晶 Cu_<50>Ti_<50> 中的氢扩散”Proc.Intern.Conf.on 材料扩散（Kyoto 1992）。

H.Mizubayashi,T.Naruse,and S.Okuda: "Hydrogen Internal Friction Peak in Amorphous Cu_<50>Zr_<50>" Physica Status Solidi(a). 132. 79-91 (1992)

H.Mizubayashi、T.Naruse 和 S.Okuda：“非晶 Cu_<50>Zr_<50> 中的氢内摩擦峰”物理状态固体(a)。