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金属における新しい配向相転移のメカニズムに関する研究

金属新型定向相变机理研究

基本信息

批准号：
10J04024
负责人：
山田庸公
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J04024/
关键词：
金属相転移準結晶近似結晶正二十面体クラスター

项目摘要

本年度は、乱れた4面体の存在によるクラスター殻原子の変位の様子及び、温度低下に伴う構造変化を定量的に明らかにすることを目的として、40Kから室温までの温度範囲でZn6Sc立方晶の単結晶X線回折データを収集した。測定はシンクロトロン軌道放射光X線を用い、相転移に伴うZn6Sc立方晶の高精度の単結晶回折データ収集を行った。単結晶試料は前年度に作製したTc=157Kで明瞭な相転移を示すものを用いた。Tc以下では分域構造をとるため単結晶を用いた構造解析が非常に困難であるが、転移点頂上では立方晶を保ったまま超格子反射位置の散漫散乱はほぼ発散しBraggピークに近くなる。本研究ではmerohedral twinとして超格子構造の解析し、原子変位パラメータの形状及び、原子変位パラメータの3次元形状を決定した。そして、4面体配向の乱れによりどの方向にどの程度原子が変位し、どのように短距離秩序が伝搬するのかを原子レベルで考察した。この結果、転移点直上の160Kにおいて4面体配向が規則化しており、さらに、第1殻であるdodecahedronのZn原子に平均原子位置からの大きな変位が見られた。また、180K以上においても同様にdodecahedronの大きな原子変位が観測され、4面体の存在によりdodecahedronが強く変形していることが分かった。以上より、対称性の低い4面体が周りのdodecahedronを強く変形することで周囲の4面体に応力場を形成すること、隣り合うクラスター間の弾性エネルギーを下げるように4面体が反対向きに規則化することで短距離秩序が形成されていくことが判明した。

This year, the existence of random tetrahedrons, the change of the shell atoms, and the quantitative results of the structure change and low temperature were revealed.かにすることをPurpose として, 40K から room temperature までのtemperature range 囲でZn6Sc cubic crystal の単 crystal X-ray return データを collection した. It is used to measure X-rays of X-rays emitted from the orbit of the tube, and to use high-precision crystallization of Zn6Sc cubic crystals with phase shift. The single crystallization sample was produced in the previous year and the Tc=157K was clearly understood and the phase change was shown in the figure. It is very difficult to analyze the domain structure below Tc, and it is very difficult to analyze the crystal structure.ではcubic crystalを宝ったままsuperlattice reflection positionの scattered scatterはほぼ発 scatterしBraggピークにNearlyくなる. This study is based on the analysis of the superlattice structure of the merohedral twin, the shape and shape of the atomic lattice, and the determination of the 3-dimensional shape of the atomic lattice.そして, tetrahedral alignment の disorder れによりどの direction にどの degree atomic が変 position し, どのように short distance order が伝movable するのかをatomic レベルでinvestigation した.このResult, 転 Move the point straight up の160K において 4-hedral alignment が regularization しており, さらに, 1st shellであるdodecahedronのZn atomsにmean atomic positionからの大きな変 Positionが见られた.また、180K and above においても同様にdodecahedronの大きなatomic dimensional position が観measurementされ、The existence of tetrahedronによりdodecahedronがstrongく変shapedしていることが分かった. The above より、対symmetryのlowいtetrahedraがweekりのdodecahedronをstrongく変shapedすることでzhou囲のtetrahedronに応forcefieldをformationすること、 orthoり合うクラスター间の弾性エネルギーを下げるように4hedral がanti-orientationきにRegularizationすることでShort-distance orderがformationされていくことがdeterminationした.