Cu-Co合金単結晶中のCo析出物の形態に及ぼす外部磁場効果

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本研究では、Cu単結晶母相中に析出したfcc構造をもつ強磁性Co粒子の形状に及ぼす外部磁場効果を明らかにする目的で、磁気異方性測定と透過電子顕微鏡観察の2つの方法により、磁場中時効によるCo粒子の形状変化を調べた。(110)を板面とするCu-2.7mass%Co合金単結晶板を作製し、1273Kで4h溶体化処理の後、直径10mmの円板試料を切り出した。この試料を、973Kで種々の時間、1.25MA/mの強磁場中で時効した。磁場印加方向は、[001]方向とした。また、比較のために無磁場での時効も行った。時効を終えた各々の試料の室温における磁気トルクを測定した。磁気異方性測定に用いた試料と同一の熱処理を施した試料を用いて、透過電子顕微鏡観察した。得られた磁気トルク曲線を、Co粒子の結晶磁気異方性と形状磁気異方性の観点から、理論的に解析し、透過電子顕微鏡観察結果と比較検討した結果、以下の結論を得た。(1)無磁場時効により析出するCo粒子の形状は、球状であるが、[001]方向の磁場中で時効すると、Co粒子は磁場印加方向に伸びた楕円体状になる。(2)これより、強い外部磁場は、強磁性体粒子に対し、磁場印加方向への成長促進効果を持つといえる。(3)磁場中時効においても、無磁場時効と同様に、fccCo粒子は非整合化し、{111}面からなる八面体形状へと変化する。本研究成果は、すでに本年度の第115回日本金属学会秋期大会において口頭発表されている。今後、研究成果をまとめた論文を日本金属学会誌に投稿する予定である。