X線全反射法による成長表面の直接観察

使用X射线全内反射法直接观察生长表面

• 批准号: 03243207
• 负责人: 早稲田 嘉夫
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 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-03243207/
• 关键词: 過冷却融体; 非晶質金属; ガラス遷移温度; 結晶化; X線全反射法; 表面; 原子構造; ナノ結晶; フェライト

金属融体を十分に速い速度で急冷すると,結晶化は抑制され非晶質金属が生成することはよく知られている.これらの非晶質合金は一般に熱的に非常に不安定で加熱すると結晶化温度を示し結晶化する.しかしながら,最近新たに発見されたLa-Al-NiやZr-Al-Niなどの3元金属非晶質合金は熱的に非常に安定で,加熱しても結晶化する前に,明瞭なガラス遷移を示し過冷却融体状態になることが知らとれている.本研究ではこの事実に注目し,この熱的に安定な非晶質合金を使って,過冷却融体の原子構造と過冷却融体から晶出する結晶相の原子構造をX線的に決定し比較検討することにより,過冷却融体とそれから晶出する結晶構造との関係について考察することを主目的とした.X線異常散乱法による非晶質La_<55>Al_<20>及びZr_<60>Al_<15>Ni_<25>合金の測定の結果,過冷却融体と結晶相とで,La_<55>Al_<25>Ni_<20>合金中のNi原子の周りのLa原子の配列,Zr_<60>Al_<15>Ni_<25>合金中のZr原子の周りのAl原子の配列が大きく異なることが分かった.すなわち,過冷却融体と結晶との局所構造の大きな相違が,結晶の晶出を抑制し過冷却融体を熱的に安定にしていることが分かった.Zr_<70>Ga_<10>Ni_<20>とLa_<50>Ga_<15>Ni_<25>非晶質合金は,共に熱的に安定な非晶質合金で,明瞭な過冷却融体領域を示すが,過冷却融体領域での熱処理に伴ってZr_<70>Ga_<10>Ni_<20>合金は熱的に不安定になるが,La_<50>Ga_<15>Ni_<25>合金は熱的に変化しないという対照的な性質を示す.この対照的な非晶質合金を用いて,過冷却融体の焼鈍に伴う構造変化をX線的に調べた.その結果,過冷却融体が熱的に安定なしLa_<50>Ga_<15>Ni_<25>合金では,過冷却融体領域での焼鈍に伴う原子構造変化はほとんど観察されないが,熱的に不安定なZr_<70>Ga_<70>Ni_<20>合金では,大きな局所構造変化が観察された.これは,過冷却融体の熱的安定性が,原子レベルでの熱的安定性と密接に関係していることを実験的に示しており興味深い.

Metal melt is rapidly cooled, crystallization is inhibited, and amorphous metal is formed. These amorphous alloys are generally hot and very unstable, and the crystallization temperature indicates crystallization. Recently, it has been discovered that amorphous alloys of La-Al-Ni and Zr-Al-Ni ternary metals are very stable due to heating and crystallization. This study focuses on the determination of the atomic structure of supercooled melts and crystalline phases in amorphous La_<55>Al_<20>and Zr_<60>Al_<15>Ni<25><55><25>_<20>alloys <60><15>by X-ray anomalous method<25>. ZrGa<70>_<10>Ni_<20>La_<50>Ga_<15>Ni_<25><70><10><20>amorphous alloy is thermally stable and amorphous alloy is thermally stable. The thermal stability of Zr_ Ga<50>_<15>Ni_alloy is demonstrated during heat treatment in the supercooled melt region<25>. The amorphous alloy of this kind is used in the process of supercooling melt, and the structure of the melt is changed. As a result, the supercooled melt is thermally stable in La_<50>Ga_<15>Ni_<25>alloy and thermally unstable in Zr_<70>Ga_<70>Ni_<20>alloy. Therefore, the thermal stability of supercooled melt is closely related to the thermal stability of atom.

项目成果

E.Matsubara et al.: "Structural Studay of Zr_<60>Al_<15>Ni_<25> Amorphous Alloys with A Wide Supercooled Liquid Region by the Anomalous X-ray Scattering(AXS) Method" Materials Transactions,JIM. 33. 873-878 (1992)

E.Matsubara 等人：“通过反常 X 射线散射 (AXS) 方法对具有宽过冷液体区域的 Zr_<60>Al_<15>Ni_<25> 非晶合金进行结构研究”Materials Transactions，JIM。

E.Matsubara et al.: "Surface Structure of Nanometer-Sized Zinc Ferrite Particles by the Anomalous X-ray Scattering(AXS) Method" Z.Naturforsch.42a. 1023-1028 (1992)

E.Matsubara 等人：“通过反常 X 射线散射 (AXS) 方法研究纳米尺寸铁酸锌颗粒的表面结构”Z.Naturforsch.42a。

Yoshio Waseda: "Current Views on the Structural Study of Interface of Liquids and Surface Layer of Solids" ISIJ International. 32. 3-10 (1992)

Yoshio Waseda：“液体界面和固体表面层结构研究的当前观点”ISIJ International。

E.Matsubara et al.: "An anomalous X-ray structural study of an amorphous La_<55>Al_<25>Ni_<20> alloy with a wide supercoled liquid region" Journal of Non-crystalline Solids. 150. 380-385 (1992)

E.Matsubara 等人：“具有宽过冷液体区域的非晶 La_<55>Al_<25>Ni_<20> 合金的异常 X 射线结构研究”非晶固体杂志。

Y.Waseda et al.: "Structural study of Amorphous Zinc-Ferrite Film by the Anomalous X-ray Scatterting Method" J.Phys.Condens.Matter. 4. 6355-6366 (1992)

Y.Waseda 等人：“通过反常 X 射线散射法研究非晶锌铁氧体薄膜的结构”J.Phys.Condens.Matter。