IKL-ALCHEMI法による3元規則合金の構造解析

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本研究では、L1_0(CuAu)型規則化を示すCu-Au-Pd合金について、その規則化過程をIKL-ALCHEMI法を用いて解析した。ここでは主にhkl=001系統反射による面チャネリングにより、Cu,PdのAuに対する相対的な規則度を求め、646菊池線のhkl=001反射による分裂幅から平均の規則度を得、それらから各元素(Cu,Au,Pd)の規則度、すなわちL1_0規則格子のalpha-,beta-副格子点の合金組成を決定した。解析の結果、AuとPd組成の合計が50at%に近い場合は、AuとPdがalphaサイトを占有するが、50at%を越える場合はAuがCuと同じサイトを占めるような傾向があることが確かめられた。すなわち、Cu-Pd間の規則化の傾向の方がCu-Auの間規則化傾向より強く、過剰のAuが他方の副格子点の方に押し出されることになる。焼鈍初期ではAuとCuの規則度が比較的高い値を持っているが、焼鈍後期にはPdの規則度が高くなる。特にAuの規則度が相対的に低くなる特徴が見られる。これは、i-j原子間相互作用V_<ij>と易動度D_iはV_<CuPd>>V_<CuAu>>V_<AuPd>;D_<Au>,D_<Cu>>D_<Pd>であることの表れである。実際、この傾向を考慮に入れた規則化過程のシミュレーションにより実験結果を再現することができた。本研究により、IKL-ALCHEMI法によって多元合金の規則化過程を定量的に解析できること、解析結果から規則化に関する重要な情報が得られることがわかった。現在、Cu-Au-Pd合金での[L1_0+不規則fcc相]領域における規則化と相分解が競合して進行する過程の解析を試みている。さらに、これらの解析結果および解析技術をTiAlX(X=Mo,Nb etc)などの他の金属間化合物相における相変態過程に応用すべく予備実験を開始した。