転位のバーガース・ベクトルに関するキルヒホッフ則の破綻

基尔霍夫定律对于伯格斯位错向量的失效

• 批准号: 17760530
• 负责人: 荒河 一渡
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760530/
• 关键词: 照射損傷; 格子欠陥; 点欠陥; 転位; 転位ループ; バーガース・ベクトル; 電子顕微鏡; 超高圧電子顕微鏡

結晶性材料の機械的特性は、その大部分が、転位の挙動によって担われる。よって、工業的に要求される性質をもつ新材料を創製するには、転位の挙動に関する基礎的知見が必須となる。本申請者は、前年度までに、孤立したナノメートルサイズの転位ループのバーガース・ベクトルの変動の様子をリアルタイムで直接検出するために、既存の電子顕微鏡を改良し時間変動回折波による弱ビーム暗視野法を全く新しく開発した。これは、具体的には、コンデンサー・レンズ下段の偏向コイルに新しく開発するスイッチング回路を取り付け、電子ビームの傾斜を短い時間間隔で周期的に変動できるようにするものである。こうすることによって、弱ビーム暗視野法において励起する電子回折波を短い時間周期で変動することが可能となった。このように新しく開発した実験手法において、回折波の回折ベクトルと転位のバーガース・ベクトルの間に成り立つ関係などを利用することにより、個々の転位ループのそれぞれの時刻でのバーガース・ベクトルを高い精度で動的に決定できるようになった。この手法をBCC鉄にあてはめ、微小な転位ループのバーガース・ベクトルが自発的に変化する確証を得ることに成功した。本年度は、BCC鉄中のナノメートルサイズの転位ループ同士が合体した際に起こる転位反応について電子顕微鏡法により詳細に調べた。その結果、例えば、バーガース・ベクトルb1=1/2[111]とb2=1/2[1-1-1]の転位ループ同士が衝突・合体しても、新たに形成する転位ループのバーガース・ベクトルは、b3=b1+b2とはならずに、b1あるいはb2となってしまうことが判明した。これらの転位反応は、転位のバーガース・ベクトルに関する従来のキルヒホッフ則から予想されない結果であり、ナノメートルサイズの転位ループに固有の現象であると考えられる。

The mechanical properties of crystalline materials are mostly related to the mechanical properties of crystalline materials. Basic knowledge of the nature of the material required by industry is essential for the creation of new materials and for the development of new materials. The present applicant has developed a completely new method for detecting the position of a moving element in an existing electronic micro-mirror by improving the time-varying reflection of a moving element in an isolated manner in the previous year. This is the first time that the company has been involved in the development of electronic products, and the second time that the company has been involved in the development of electronic products. The dark field method is used to excite the electron reflection wave in a short period of time. This is a new development method, which is used to determine the high precision of the motion of the wave. The method of BCC iron is successful in identifying and verifying the self-generated information. This year, the BCC iron industry has been adjusted in detail by means of electron microscopy. For example, b1=1/2 [1-1- 1] b2 = 1/2 [1-1-1] and b3=b1+b2 [1-1-1] are the results of conflict and combination, and new results are formed. This is the result of the inherent phenomenon of the position of the user.

项目成果

鉄における完全転位ループのBurgersベクトル変換

铁中完整位错环的 Burgers 矢量变换

• 发表时间: 2005
• 期刊: まてりあ 44・12
• 作者: 荒河 一渡;他
• 通讯作者: 他

Change in the Burgers vector of perfect dislocation loops without contact with the external dislocations

不与外部位错接触的完美位错环的伯格斯矢量的变化

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physical review letters (In print)
• 作者: K.Arakawa;et al.
• 通讯作者: et al.

Dynamic Behavior of Nanometer-Sized Interstitial-Type Dislocation Loops in Iron by In-situ TEM

原位 TEM 研究铁中纳米尺寸间隙型位错环的动态行为

• 发表时间: 2006
• 期刊: The 12^<th> International Symposium on Plasticity ＆ Its Current Applications(招待講演)
• 作者: K.Arakawa;H.Mori
• 通讯作者: H.Mori

材料開発のための顕微鏡法と応用写真集

用于材料开发的显微镜和应用照片采集

• 发表时间: 2006
• 作者: T.;Yamamuro;Y.;Morizono;J.;Honjyo;M.;Nishida;西田 稔(分担執筆)
• 通讯作者: 西田 稔(分担執筆)

Quantitative Analysis of One-Dimensional Motion of Interstitial-Type Dislocation Loops in Pure Fe

纯铁中间隙型位错环一维运动的定量分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. 16^<th> International Microscopy Congress
• 作者: K.Arakawa;M.Hamada;K.Ono;H.Mori
• 通讯作者: H.Mori