中性子散乱による準結晶の原子構造の観察

通过中子散射观察准晶体的原子结构

• 批准号: 63630502
• 负责人: 福永 俊晴
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Tohoku 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: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63630502/
• 关键词: 準結晶; 中性子回折; 原子構造; 部分構造因子

Al-Mn合金中に5回対称を持つ20面体相が発見されて以来、準結晶の研究が活発に行なわれてきている。本研究では、準結晶の原子構造を中性子散乱の特徴を生かして観察し、原子構造に関する知見を得ることを目的とする。本年度はまずAl_<80>V_<17>Si_3準結晶を雰囲気調整可能な液体急冷装置を用いて作製した。この準結晶が単相であることをX線回折で確認した後、中性子回折実験を行った。Al_<80>V_<17>Si_3の一成分であるV原子は、中性子に対する干渉性核散乱振幅がほとんど零であるので、中性子回折ではV原子は見えず、またSi原子は合金組成量がAl原子に比べて極端に少いので、散乱強度に対するSi原子の寄与は非常に小さくなる。故に、Al_<80>V_<17>Si_3準結晶の中性子回折実験を行うことにより、我々は、Al-Al原子対相関のみを直接観察することが出来た。準結晶中の部分相関を観察した例はこれまで無く、本研究により、世界で初めて準結晶の部分構造因子を導出することができた。このAl-Al部分構造因子をフーリエ変換することによって得られたAl-Al部分動径分布関数(RDF)の第1ピークの面積から、第1隣接の原子数は12.1個となり、これはまさに第1隣接原子配列が20面体からなっていることを示している。X線回折実験から得られた2体分布関数g(r)と中性子回折実験から得られたg(r)の差をとると、V-M相関(M=Al,VorSi)のみを導出することができた。このV-M相関を示すgV-M(r)とAl-Al相関のみを示すgAl-Al(r)の比較により、splitした第2ピークの相対強度がお互いに異なっていることが観察された。この結果は、準結晶中のAl原子が占める位置とV原子が占める位置が異なっていることを示唆している。

Al - Mn alloy に 5 back to say を seaborne hold つ 20 sides phase が 発 see さ れ, quasi crystallization の study since て が live 発 に line な わ れ て き て い る. This study で は, quasi crystallization の temper messy の in atomic structure を 徴 を raw か し て 観 し, atomic structure に masato す る knowledge を have る こ と を purpose と す る. This year は ま ず Al_ < 80 > V_ < 17 > Si_3 quasi crystal を 雰 囲 気 adjustment may be using い な liquid quench device を て cropping し た. <s:1> quasicrystallization が単 phase である <s:1> とを とを X-ray refolding で to confirm <s:1> た, intermediate refolding test を line った. Al_ < 80 > V_ < 17 > Si_3 の で as an ingredient あ る V in the atomic は, temper に す seaborne dry る involved sexual nuclear scattered amplitude が ほ と ん ど zero で あ る の で, sit in the back fold で は V atomic は see え ず, ま た は alloy atoms that make up the quantity が Al Si atoms に than べ て less extreme に い の で, scattered intensity に す seaborne る の send Si atoms and は に very little Youdaoplaceholder0. So the に, Al_ < 80 > V_ < 17 > Si_3 quasi crystal の temper in inflexion be 験 を line う こ と に よ り, I 々 は, Al - Al atoms in seaborne masato の み を 観 directly examine す る こ と が た. の part of quasi crystal phase masato を 観 examine し た example は こ れ ま で く, this study に よ り, the early で め て quasi crystal の part structure factor を export す る こ と が で き た. こ の Al - Al part structure factor を フ ー リ エ variations in す る こ と に よ っ て have ら れ た Al - Al parts move diameter distribution masato number 1 (RDF) の ピ ー ク の area か ら, 1 隣 の atomic number 12.1 と は な り, こ れ は ま さ に 1 隣 atomic mating column が 20 sides か ら な っ て い る こ と を shown し て い る. X-ray inflexion be 験 か ら have ら れ た distribution masato Numbers in the 2 g (r) と temper inflexion be 験 か ら have ら れ た g (r) poor の を と る と, V - M phase masato (M = Al, VorSi) の み を export す る こ と が で き た. こ の V - M phase masato を shown す gV - M (r) と Al - Al phase masato の み を shown す gAl - Al (r) の is に よ り, split し た 2 ピ ー ク の phase intensity seaborne が お mutual い に different な っ て い る こ と が 観 examine さ れ た. こ の results は, quasi の Al atoms in crystal が of め と V atomic が る position of め る position が different な っ て い る こ と を in stopping し て い る.