バルク金属ガラス表面の超微細加工法の確立

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金属ガラス材料の破壊試験後の破壊表面には、波状の「Vein Pattern」が出現することが1970年代から知られていた。本研究では、バルク金属ガラスの圧縮試験後の破壊表面に対して走査電子顕微鏡を用いて詳細な観測を行い、ナノワイヤーや、ナノチューブなどのナノ構造体が生成されていることを見出した。ナノワイヤーやナノチューブなどのナノ構造は、ナノデバイス・システムを構築するための不可欠な基本的構造要素であるため、これら金属ガラスでできたナノ構造の発見は、高強度、低ヤング率、耐摩耗性、耐食性など金属ガラス材料の優れた機械的特性を有する工業的価値のあるナノ構造群を創製できる可能性を示しており、今後、このナノワイヤーの作製、ならびに特性評価が可能となれば、ナノデバイスの基幹材料としての応用は計り知れない。またこれらナノ構造の生成メカニズムは、高温の過冷却領域における金属ガラスに特有な超塑性特性に起因している。本解析では,Zr_<50>Cu_<40>Al_<10>金属ガラスナノワイヤーに対してアモルファス状態が保持されているかどうか検証するため、透過電子顕微鏡を用い観測を行った。試料は破壊面に生成されたナノワイヤーを収束イオンビームを用いて加工を施し、その厚さが0.1マイクロメートルになるまで加工した。ナノワイヤー断面のTEM像はほぼ円形を示し、ナノワイヤーに対する回折像はアモルファス構造を示すディフューズなパターンが得られた。