金属結合性および共有結合性アモルファス物質の超高圧下での安定性と結晶への相変態

超高压下金属和共价非晶材料的稳定性和晶相转变

• 批准号: 11123206
• 负责人: 長谷川 正
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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-11123206/
• 关键词: アモルファス; 超高圧; 相安定性; 相変態; 準結晶; ダイアモンドアンビルセル; その場X線回析測定; 放射光

本研究経費の全交付期間中における主な研究成果は以下のとおりである.1.内部欠陥の少ない良質準結晶及び近似結晶は70ギガパスカルまでの超高圧下まで安定であることが明らかとなった.アルミニウム-リチウム-銅系の準結晶や近似結晶でのみ報告された圧力誘起によるアモルファス相への変態は,リチウムの著しい欠損によってアモルファス相よりも密度が低下したためと考えられる.すなわち,密度が低い準結晶は高圧下で不安定となり安定な稠密結晶相へ変態するはずだが,"室温高圧"下では長距離拡散ができす,準安定的にアモルファス相へ変態したと解釈される.また,二次元準結晶と三次元準結晶の圧縮挙動は等方的であることが明らかとなった.高圧力誘起の準結晶内の歪みはフェイゾン歪みよりもフォノン歪みが支配的であることが明らかとなった.2.メカニカル・アロイングによって作成されたアモルファスセレンは,ヘリウム圧力媒体を用いた静水圧下では,約10ギガパスカルで六方晶と中間相の二相の結晶相へ圧力誘起相変態することが明らかとなった.さらに,約17ギガパスカルで中間相は単斜晶へ相変態することが明らかとなった.この結晶化の過程及び圧力は,結晶セレンや蒸着膜アモルファスセレンでの従来の報告とは異なり,常圧での非晶質相の局所構造が圧力誘起結晶化後の高圧結晶相の安定性にも影響を及ぼすことを示唆している.3.炭素一硼素一窒素系アモルファス物質及び多硼化物結晶の70ギガパスカルまでの超高圧下における安定性や圧縮挙動を明らかにした.4.ダイアモンドアンビルセルとYAGレーザー加熱を組み合わせた"高温超高圧"下での相安定性に関する研究が本研究の次のステップとして重要となる.

本研究经费整个资助期内的主要研究成果如下： 1. 已明确高质量的准晶和内部缺陷很少的近似晶体在高达70吉帕的超高压下是稳定的。诱导转变为非晶相的现象仅在铝-锂-铜准晶和近似晶体中被报道，被认为是由于明显的锂缺陷导致密度低于非晶相。换句话说，低密度准晶在高压下变得不稳定，应该转变为稳定的致密晶相，但在“室温高压”下，长距离扩散是可能的，并且解释为它们转变为稳定的致密晶相。此外，以亚稳态方式存在非晶相。研究表明，二维和三维准晶的压缩行为是各向同性的。很明显，高压引起的准晶应变主要是声子畸变，而不是相子畸变。 2．据透露，Le Alloying 制备的非晶硒在使用氦压力介质的静水压下，在约 10 吉帕斯卡的静水压力下经历压力诱导相变，转变为两种结晶相：六方相和中间相。此外，还发现中间相在大约17吉帕斯卡的压力下发生相变，形成单斜晶。这种结晶过程和压力与之前报道的结晶硒和气相沉积非晶硒不同。表明晶相的局部结构也影响了压力诱导晶化后高压晶相的稳定性。3． 4. 利用金刚石砧池和 YAG 激光加热相结合的“高温超高压”条件下的相稳定性研究将是本研究的重要下一步。

项目成果

Masashi Hasegawa: "Stability and compression behavior of icosahedral Zn-Mg-Y quasicrystal under high pressures up to 70GPa"Philosophical Magazine A.. (2000)

长谷川正志：“二十面体 Zn-Mg-Y 准晶在高达 70GPa 的高压下的稳定性和压缩行为”哲学杂志 A..（2000 年）

長谷川正: "アモルファスSeの高圧下での安定性"日本金属学会講演概要. (発表予定). (2000)

Tadashi Hasekawa：“高压下非晶态硒的稳定性”日本金属学会讲座摘要（待发表）（2000 年）。

Masashi Hasegawa: "In-situ X-ray diffraction study on stability of quasicrystals under high pressures"The Japn Institute of Metals Proceedings (PTM99). 12. 1337-1340 (1999)

Masashi Hasekawa：“高压下准晶稳定性的原位 X 射线衍射研究”日本金属研究所会议录（PTM99）。