プロチウムによる結晶構造変化挙動のポジトロンを用いたその場測定

使用正电子原位测量氕引起的晶体结构变化行为

基本信息

批准号：
12022217
负责人：
白井泰治
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

陽電子は結晶中では格子間に位置し、一方アモルファス等では自由体積(フリーボリューム)の大きな位置に納まり、固有の寿命ののち電子と対消滅してガンマ線を放出する。この特異な性質を利用し、プロチウム誘起アモルファス化が見い出されているC15ラーベス相RM2について、プロチウム吸蔵中の結晶構造変化、プロチウム誘起アモルファス化、アモルファスの結晶化、相分離過程、プロチウム放出による結晶構造変化の各プロセスにおいて陽電子消滅測定を実施した。その結果、この場合にも、プロチウム吸蔵中に大量の格子欠陥が形成されていること、その大量の格子欠陥がプロチウム誘起アモルファス化に本質的に関わっていることを明らかにした。一方、LaNi_5、ZrMn_2などの代表的な水素吸蔵合金について、プロチウム吸蔵・放出過程について陽電子消滅その場測定を行い、格子欠陥生成メカニズムを探るために、今年度は測定システムを一新し、PCT曲線を取りながら陽電子消滅その場測定を行い、どの格子欠陥がプロチウム吸蔵のどの段階で形成されるのかを明らかにした。実験・解析結果にもとずいて、プロチウムによる固溶媒体自身の構造変化メカニズムの原子スケールでの解明の糸口を見い出した。また、従来のセル体積等の指標では水素解離圧を予測できない合金系について、陽電子消滅測定を実施し、従来水素解離圧の指標として用いられてきたセル体積では整理出来なかった合金系に対しても適用可能な、より直接的で合金開発に有力な新指標を得た。

正电子位于晶体中的间隙空间中，而在非晶材料中，它们位于较大的自由体积中，并且在独特的寿命之后，它们与电子一起湮灭并发射伽马射线。利用这一独特性质，将通过检查氕储存过程中的晶体结构变化、氕诱导非晶化、非晶结晶、相分离过程和晶体来研究已发现氕诱导非晶化的C15 Laves相RM2。在每个变化过程中进行了由于氕释放而导致的结构的正电子湮灭测量。结果表明，在这种情况下，在氕吸留中也形成大量晶格缺陷，并且大量晶格缺陷实质上参与了氕诱导非晶化。另一方面，为了通过对LaNi_5、ZrMn_2等典型储氢合金的吸放氕过程进行原位正电子湮没测量来研究晶格缺陷产生的机理，今年我们更新了测量系统，我们制作了PCT曲线，在测量的同时进行了原位正电子湮没测量，并明确了在氕吸留的哪个阶段形成了哪些晶格缺陷。基于实验和分析结果，我们找到了阐明氕在原子尺度上引起固体溶剂本身结构变化机制的线索。此外，我们还对无法用晶胞体积等常规指标预测氢解离压力的合金体系进行了正电子湮没测量，对无法用晶胞体积等常规指标预测氢解离压力的合金体系进行了正电子湮灭测量。我们获得了对合金开发更直接、更有效的新指标。