時分割X線反射率法によるメンスコピック表面の時間発展の観察

使用时间分辨X射线反射法观察磁镜表面的时间演化

• 批准号: 11874055
• 负责人: 高橋 功
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kwansei Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11874055/
• 关键词: 表面・界面構造; X線反射率; 強誘電体表面; マルテンサイト相変態; 磁性流体; ドメイン; バリセント; X線回折; 表面構造; メソスコピック系; 構造相転移; パターン形成

今年度の当該研究は以下の3つにまとめられる:1)強誘電体の構造相転移の際に表面に現れるドメイン構造の周期的変動の観察,2)形状記憶合金のマルテンサイト相変態時の表面モフォロジーの時間変化の観察,3)対流条件下の磁性コロイド表面のゆらぎの観察.1)〜3)のいずれもX線反射率の測定を行うことで,物質表面のメソスコピックなスケールでの構造変化を観察したものである.1),2)は構造相転移の前後における表面構造とその変化に重点をおいたものであり,3)は複雑流体の表面におけるsurface layering構造の自発的なゆらぎを検出しようとするものである.現在までに得られた成果として:1)ペロブスカイト型強誘電体BaTiO_3を高温相から120℃相転移を経て110℃に急冷後保持すると,数十分周期のX線反射率強度の変調が観測される.この現象は前年度の研究で発見されたものであるが,今年度は測定前に試料を高温でアニールし,周期や振幅の変化を測定した.解析は目下進行中である.2)形状記憶合金AuCdを母相より急冷し,X線反射率の時間変化を観察した.その結果,予期されていた表面起伏現象に加えて,・マルテンサイト相に相転移する以前にX線反射率の強度の上昇(前駆現象)がみられた,・バルクの相転移温度より数度上で反射率強度が突然減少した(表面相転移温度がバルクと異なる),・マルテンサイト相に相転移した後も強度が徐々に増大した(表面時効効果)の更に3つの新しい現象が発見された.3)は本報告書を作成している現在継続中の実験であり,成果の詳細を述べる段階には無いが,試料の底部と上部との温度差を一定に保ちつつX線反射率の時間変化を測定している.時系列データーのパワースペクトルを温度差の関数として求め,表面構造に現れているフラクタル性の起源を探るのが目的である.

This year's study was conducted on the following 3 topics:1) Observation of periodic movement of structure on the surface during structural phase shift of ferroelectric materials, 2) Observation of time variation of structural phase shift on the surface during structural phase shift of shape memory alloys,(3) Observation of magnetic surface under current-dependent conditions.(1)~(3) Measurement of X-ray reflectivity.(1) 2) The surface structure and the key point of the structural phase shift; 3) The surface structure and the key point of the structural phase shift. The results are as follows:1) The phase shift of BaTiO_3 at high temperature from 120℃ to 110℃ after quenching is measured. This phenomenon was discovered in the previous year's study, and this year's study was conducted before the sample was measured. The analysis is progressing. 2) Shape memory alloy AuCd parent phase is rapidly cooled, and the time variation of X-ray reflectivity is observed. As a result, it is expected that the intensity of X-ray reflectivity will increase due to the increase of surface undulation phenomenon, phase shift phenomenon, and sudden decrease of reflectivity intensity due to phase shift phenomenon.(Surface phase shift temperature is different), phase shift intensity is increased after phase shift (surface effect) and new phenomenon is found.3) This report was prepared at present, detailed results are described in different stages, temperature difference between bottom and top of sample is constant, and time variation of X-ray reflectivity is measured. The relationship between temperature difference and time series, surface structure and origin of property are discussed.