权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

金属ガラスの大過冷却状態の原子レベルでの直接観察

在原子水平上直接观察金属玻璃的高度过冷状态

基本信息

批准号：
16039221
负责人：
小原真司
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Japan Synchrotron Radiation Research Institute
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16039221/
关键词：
金属ガラス過冷却液体高エネルギーX線回折

项目摘要

本年度は、金属ガラス融体および過冷却液体の構造データを得るために、ガスジェット浮遊装置の各種パラーメータ(ノズルの形状、ガスの流量、およびガスの純度)を最適化することができた。金属融体試料をアルゴンガスで浮遊させ、炭酸ガスレーザーによる加熱で融体としているために、ガスおよび配管に存在する不純物の影響による酸化が実験当初は観測された。そこで、超高純度ガスを採用し、かつ配管をステンレス製のものとし、なるべくその長さを短くした。その結果、世界で初めて金属ガラス融体をガスジェット浮遊法で長時間安定に浮遊させることに成功した。その結果、SPring-8の高エネルギー放射光を用いることで非常に高精度の高い回折データを広い波数ベクトルの範囲で短時間で測定することに成功した。さらに、得られたデータに逆モンテカルロシミュレーションと呼ばれるコンピュータシミュレーションを適用することにより、その3次元構造の可視化に成功した。得られた結果から金属ガラス融体とガラスの構造の類似性および融体の構造の特徴を浮き彫りにすることができた。さらに異なった組成の金属ガラス融体においても実験を行い、金属ガラス融体の構造に及ぼす組成の影響も系統的に捕らえるに至った。しかしながら、金属ガラス融体を過冷却液体として安定に長時間維持することは出来なかった。これは実験に用いた試料サイズが外径2mmと大きすぎたために融体の温度を下げていった際に核生成が促進され、結晶化が起こったためと考えられる。今後は試料サイズを外径1mmとして、さらに実験を継続して、融体が過冷却液体→ガラスとなる過程をリアルタイムで測定する必要がある。

This year, the structure of metal melt and supercooled liquid was optimized for various types of floating devices (shape, flow rate, purity). Metal melt samples are suspended, carbon dioxide is heated, and impurities are present in the melt, carbon dioxide, and piping. For example, the use of ultra-high purity, high purity As a result, the world's first metal melt is stable for a long time. The results show that SPring-8 has a very high accuracy and a very short measurement time. For example, if you want to create a visual system, you can create a visual system. The results show that the structural similarity of metal melts and melts and the structural characteristics of melts are different. The composition of the metal melt is different from that of the metal melt, and the structure and composition of the metal melt affect the system. The metal melt is supercooled and stable for a long time. The temperature of the melt was lowered to promote nucleation and crystallization. In the future, it is necessary to measure the outer diameter of the sample by 1mm, the temperature of the sample by 1 mm, and the temperature of the sample by 1 mm.