SQUIDによる粒界偏析機構の研究

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1.粒界への不純物の偏析量は、偏析状態の粒界の電気抵抗率と粒界固有の抵抗率との差から求める。その為には、粒界固有の抵抗の粒界構造依存をまず明らかにしておく必要がある。そこで、以前から継続していた純アルミニウムの粒界抵抗の粒界構造依存の研究をさらに発展させ、粒界抵抗の構造依存を定式化した(雑誌論文1,2)。2.A1-0.0050at、%Ag合金の単一結晶粒界の残留抵抗率を種々の粒界についてSQUIDを用いて測定した。その結果、本合金の粒界の電気抵抗率は、純A1の場合より一桁大きく、しかも異った粒界構造依存を示した。本合金について得た新たな知見は、次の様に要約される。(1)A1-Ag希薄合金の粒界の電気抵抗率は、純A1の場合粒界の転位芯の散乱であったのと異り、主として粒界に偏析した銀の散乱によるもものである。(2)小傾角粒界の銀の偏析量は、粒界を構成する刃状転位の歪み場の拡りが広い程大きく、偏析による粒界抵抗率への寄与【Pgb^s】は粒界の傾角θを用いてPgb=C/sin【θ/2】で表される。(3)小傾角粒界の銀の偏析は、弾性的相互作用によりもむしろ電気的相互作用によるものである。(4)双晶境界は、大角の一般粒界より数倍銀の偏析量が大きく、積層欠陥と同様に化学的相互作用が働くと考えられる。(5)粒界の移動後には、不純物濃度の周期的変化が検出された事及び偏析量の検討から、上述の偏析は、平衡偏析でなく粒界移動の際のenhanceされた偏析によると考えられる。