超高圧電顕法によるクラスターの自発的合金化とその結合状態の解析

使用超高压电子显微镜分析团簇的自发合金化及其键合状态

• 批准号: 05214209
• 负责人: 保田 英洋
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05214209/
• 关键词: 原子クラスター; 超微粒子; 電子顕微鏡法; その場観察; 化合物半導体; 金属間化合物; 高速拡散

我々のグループでは、これまでに数nm程度の結晶の単体物質クラスター(例えば、Au,Cu,In等)に室温あるいはそれ以下の温度で異種原子を蒸着すると、バルク固体の拡散係数からは予測しえないような急速な合金化が起こり、固溶体合金あるいは化合物クラスターが生成することを電顕内その場観察法によって調べ報告してきた。本研究では、この自発的合金化の機構を明らかにするために、さらにその詳細について調べ、以下のことを解明した。(1)Auクラスター中へのCu原子の自発的合金化による固溶体合金クラスター生成を原子的尺度で電顕内その場観察し、その過程がquasi-melting状態ではなく固相状態であることを示した。(2)Pbクラスター中へのAu原子の自発的合金化による化合物クラスター生成を動的に高分解能観察し、合金化はPbクラスター中の双晶等の微細構造に依存せず、クラスター中のAu濃度が化学量論組成に達すると同時に粒子全体が単結晶化合物に変態する過程を経ることをとらえた。(3)Alクラスター中へのSb原子の自発的合金化によって生成するAl-Sb合金クラスターはアモルファス構造をとるが、AlクラスターのコアをInとする結晶性は向上し、ZnS構造のAlSbクラスターが生成する。従って、Al-Sb合金のように共有・イオン結合によって支配される固体において、そのクラスターの原子構造は結合の柔軟性と結晶核生成確率とのバランスによって支配されることがわかった。

The dispersion coefficient of crystalline solids (e.g., Au,Cu,In, etc.) at room temperature and at temperatures below a few nm are predicted by field observation methods for rapid alloying and formation of solid solution alloys. In this study, the mechanism of self-alloying was clarified. (1)Au The alloying of Cu atoms in solid solution alloy is carried out in the quasi-melting state and in the solid state. (2)Pb The alloy of Au atoms in the crystal structure depends on the microstructure of Pb crystals, and the Au concentration in the crystal structure depends on the stoichiometric composition. At the same time, the whole particle structure depends on the state of the crystal compound. (3)Al Al-Sb alloy structure, ZnS alloy structure, Al-Sb alloy structure, Al-Sb alloy structure, ZnS alloy structure, Al-Sb alloy structure, ZnS alloy structure, Al-Sb alloy structure, ZnS alloy structure, Al-Sb alloy structure, ZnS structure, ZnS alloy structure, ZnS structure, ZnS alloy structure Al-Sb alloys have a common bond and a dominant bond. The atomic structure of Al-Sb alloys has a soft bond and a crystalline nucleus formation rate.

项目成果

H.Mori et al.: "Formation of AuSb_2 compound clusters by spontaneous alloying" Intermetallics. 1. 35-40 (1993)

H.Mori 等人：“通过自发合金化形成 AuSb_2 化合物簇”金属间化合物。

H.Yasuda et al.: "Cluster-size dependence of alloying bihavior in gold clusters" Zeitschrift fur Physik D. (印刷中). (1994)

H. Yasuda 等人：“金簇中合金行为的簇尺寸依赖性”Zeitschrift Fur Physik D.（出版中）。

H.Yasuda et al.: "Spontaneous alloying of copper atoms into gold clusters at reduced temperatures" Journal of Applied Physics. 73. 1100-1103 (1993)

H.Yasuda 等人：“在降低的温度下铜原子自发合金化成金簇”应用物理学杂志。

H.Mori et al.: "High-resolution electron microscopy study of spontaneous alloying in gold clusters" Philosophical Magazine Letters. (印刷中). (1994)

H.Mori 等人：“金簇自发合金化的高分辨率电子显微镜研究”哲学杂志快报（1994 年出版）。

H.Mori et al.: "Effect of cluster size on the chemical order in Cu-Au compound clusters" Proc.3rd Japan Int.SAMPE symp.Dec.7-10. 1270-1273 (1993)

H.Mori 等人：“簇尺寸对 Cu-Au 化合物簇中化学顺序的影响”Proc.3rd Japan Int.SAMPE symp.Dec.7-10。