熱力学モデルおよびデータベース連携による新しい金属ガラス、ナノ結晶合金の開発

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原子寸法差、混合熱および周期律表における構成元素の周期によりバルク金属ガラス(BMG)の分類を行った。井上により与えられた以前の結果を基に、今日までに見出されたバルク金属ガラスを7つのグループに分類した。7つのグループは以下のようである。(G-I)ETM/Ln-LTM/BM-Al/Ga,(G-II)ETM/Ln-LTM/BM-Metalloid,(G-III)Al/Ga-LTM/BM-Metalloid,(G-IV)IIA-ETM/Ln-LTM/BM,(G-V)LTM/BM-Metalloid、(G-VI)ETM/Ln-LTM/BMおよび(G-VII)IIA-LTM/BMであり、ETM、Ln、LTM、BMおよびIIAは、それぞれ、前期遷移元素、ランタノイド金属、後期遷移金属、IIIB-IVB金属およびIIA族金属である。バルク金属ガラスの主要元素は、三元系のG-I、G-VおよびG-VII、三元系のG-IIおよびG-IVおよび三元系のG-VIで、それぞれ、最大原子半径、中間原子半径および最小原子半径をもつ元素となる。G-I、G-VおよびG-VIIに属する三元系バルク金属ガラスの主要合金化元素は、負に最大の混合熱値をもつ特徴を有する原子対の原子であるが、一方、G-IIおよびG-IVに属する三元系バルク金属ガラスはその特徴の原子対に関与しない。G-III、G-IV(Be含有Zr基バルク金属ガラス)およびG-VIに属する多元系バルク金属ガラスでは、主要元素は上述の特徴をもつ原子対で原子寸法の大きい方の元素もしくはその元素と周期律表で同じ族にある元素である。本研究で得られたバルク金属ガラスの分類結果は、新しいバルク金属ガラス合金組成の開発の道筋を与える結果ゆえ、さらなる金属ガラスの開発に対して重要である。