高分解能電子顕微鏡法による金属間化合物の格子欠陥の解析

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B2型金属間化合物CoTi中の刃状転位及びらせん転位コアーの高分解能電子顕微鏡像の撮影を行った。刃状転位のコアーは、約1nm程度にわたって、拡張していることが明かとなった。また、機械的性質に大きな影響を与えていると考えられるらせん転位については、転位コアーが、すべり面とは異なる(100)面上に僅かに広がっていることが示唆された。これら転位の高分解能電子顕微鏡像を詳細に解析するため、備品としてワークステーションの導入を行い、大型計算機及びスーパーコンピューターと本学のネットワークシステム(TAINS)を用いて接続し、画像解析用ソフトの開発を行った。現在、このワークステーションを用いた画像解析により、結晶表面の格子緩和の効果も考慮して、従来のB2型金属間化合物について提出されていた転位コアーモデルをもとに、そのシミュレーション像の計算を行い、高分解能電子顕微鏡像と転位コアーの原子配列との対応について検討を行っている。我々は、CoTiと同様強度の逆温度依存性を示すL1_2型金属間化合物Ni_3(Al,Ti)についても、らせん転位の高分解能電子顕微鏡像より、すべり面と異なる(100)面状で逆位相境界を介した分解が生じていることを明らかにしており、これらの二つの化合物における転位コアーの原子配列に関する類似点は、その機械的性質と密接に関係していると考えられる。今後、CoTiと同じB2型金属間化合物で強度の逆温度依存性を示さないNiAlについても転位コアーの原子配列の観察を行い、CoTiと比較する計画である。また、CoTi中のFeなどの添加元素のサイト占有率についても、新しい分析手法ALCHEMIを用いて、現在解析を進めている。