中性子散乱による非平衡プロチウム吸蔵合金の構造の解明

通过中子散射阐明非平衡储氕合金的结构

• 批准号: 11135215
• 负责人: 福永 俊晴
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11135215/
• 关键词: 中性子回折; 非平衡系; 構造; プロチウム; グラファイト; ナノ材料; 構造因子; 動径分布関数

1.C-D系プロチウム吸蔵材料本研究ではグラファイトのミリングの初期からプロチウムの吸収が始まることや、その時グラファイトの層間が広がっていくことからプロチウムは層間に入っていくことが明らかにした。すなわち、ミリングによってグラファイトがナノ化した状態で、プロチウム吸収による層間距離の広がりを示す構造因子S(Q)の第1ピークの位置の変化が中性子回折実験により観察された。さらに、動径分布関数RDF(r)からC-D相関の位置が明確となった。グラファイトのプロチウム雰囲気でのミリングによって非架橋炭素原子が形成され、一部のプロチウム原子はこの炭素原子と結合するが、残りのプロチウム原子はグラファイト層間に入っていくことを示しており、ナノグラファイト材料はプロチウム吸蔵材料として期待できる。2.V-D系プロチウム吸蔵材料V-D試料としてMA法により非平衡α-VD_<0.67>(bcc)ならびにβ-VD_<0.43>(bct)を作製した。中性子回折で観察されるS(Q)ならびにRDF(r)はD-D、D-V相関のみでV-V相関がほとんど観察されない。しかもV原子の干渉性核散乱振幅は非常に小さいが負の値を持つことから、D-V相関は負の相関として観察される。このことを利用してD原子が位置している多面体を調べた。α-VD_<0.67>(bcc)におけるD原子から見た周りのV原子の配位数は3.99個となりD原子はV原子4個で構成される多面体すなわち4面体の中に位置していることが明らかとなった。ところがβ-VD_<0.43>(bct)相ではその配位数は5.45個となり6配位と4配位の中間の値であることから、プロチウム原子はナノ粒子の内部ではV原子で構成される8面体の中に、その表面ではそのV原子分布の乱れから4面体内に存在することが明らかとなった。

1. C - D system プ ロ チ ウ ム 蔵 absorption materials in this study で は グ ラ フ ァ イ ト の ミ リ ン グ の early か ら プ ロ チ ウ ム の suction 収 が beginning ま る こ と や, そ の when グ ラ フ ァ イ ト の interlayer が hiroo が っ て い く こ と か ら プ ロ チ ウ ム は interlayer に into っ て い く こ と が Ming ら か に し た. す な わ ち, ミ リ ン グ に よ っ て グ ラ フ ァ イ ト が ナ ノ change し た で, プ ロ チ ウ ム suction 収 に よ る interlayer distance の hiroo が り を す structure factor in S (Q) 1 ピ の ー ク の の position variations in the が temper inflexion be 験 に よ り 観 examine さ れ た. Youdaoplaceholder0, the dynamic path distribution number RDF(r) ら, the position of the C-D phase relationship さらに is clearly defined となった. グ ラ フ ァ イ ト の プ ロ チ ウ ム 雰 囲 気 で の ミ リ ン グ に よ っ て the bridging が carbon atoms form さ れ, a の プ ロ チ ウ ム atomic は こ の と carbon atoms combine す る が and residual り の プ ロ チ ウ ム atomic は グ ラ フ ァ イ ト interlayer に into っ て い く こ と を shown し て お り, ナ ノ グ ラ フ ァ イ ト material は プ ロ チ ウ ム 蔵 absorption material と し て period Wait for で る る. 2. Department of V - D プ ロ チ ウ ム 蔵 absorption material V - D sample と し て MA method に よ り non-equilibrium alpha VD_ < 0.67 > (BCC) な ら び に beta VD_ < 0.43 > (BCT) を cropping し た. Temper in inflexion で 観 examine さ れ る S (Q) な ら び に RDF (r) は D - D, D - phase V masato の み で V - phase V masato が ほ と ん ど 観 examine さ れ な い. し か も V atomic の dry involved sexual nuclear scattered small amplitude は very に さ い が negative の numerical を hold つ こ と か ら, D - V phase masato は negative の phase masato と し て 観 examine さ れ る. <s:1> <s:1> とを utilizes the が position of the てD atom and the を て る る polyhedron を to adjust べた. Alpha VD_ < 0.67 > (BCC) に お け る D atomic か ら see た weeks り の V atomic の coordination number 3.99 と は な り D は V atoms four で constitute さ れ る polyhedron す な わ ち 4 sides の に position し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. と こ ろ が beta VD_ < 0.43 > (BCT) で は そ の coordination number 5.45 と は な り 6 coordination と 4 coordination among の の numerical で あ る こ と か ら, プ ロ チ ウ ム atomic は ナ ノ particle の internal で は V で atoms mado さ れ る eight sides の に, そ の surface で は そ の V atomic distribution の disorderly れ か ら 4 surface exist in vivo に す る こ と が Ming ら となった となった.

项目成果

S. Orimo, T. Fukunaga et al.: "Structure of and hydrogen concentrations in the mechanically prepared nanostractured graphite"J. Appl. Phys. Lett.. 75. 3093-3095 (1999)

S. Orimo、T. Fukunaga 等人：“机械制备的纳米结构石墨的结构和氢浓度”J。

S. Orimo, K. Ikeda, H. Fujii, S. Sanuki, T. Fukunaga: "Hydriding properties of the MgNi-H(D) system with amorphous single phase"J. Japan Inst. Metals. 63. 959-964 (1999)

S. Orimo、K. Ikeda、H. Fujii、S. Sanuki、T. Fukunaga：“非晶单相 MgNi-H(D) 体系的氢化性能”J。