単元素バルクメタリックガラスは、存在するか?; 高温高圧下におけるZr, Tiの非晶質化の検証

Does bulk metallic glass of elemental Zr and Ti exist ?; Verification of the high-pressure formation of amorphous Zr and Ti

服部 高典   ; 齋藤 寛之; 青木 勝敏; 金子 洋; 岡島 由佳; 内海 渉

Hattori, Takanori; Saito, Hiroyuki; Aoki, Katsutoshi; Kaneko, Hiroshi; Okajima, Yuka; Utsumi, Wataru

最近発見された「単元素バルク金属ガラスの高温高圧下における形成」の検証を、新しく開発した透明アンビルを用いた高温高圧角度分散X線回折システムを用いて検証した。その結果、これまで非晶質化が報告されていた温度圧力領域においても、Zr, Tiは依然結晶として存在することを明らかにした。これまでの研究における非晶質化の誤認は、Zr, Tiの高温相が持つ異常な格子振動及びそれらに起因する異常な原子拡散による急激な粒成長が原因であることがわかった。

The high-pressure formation of the bulk metallic glass of elemental Zr and Ti, which has been recently reported, is verified by a newly developed angle dispersive X-ray diffraction (ADX) system using a large volume multi-anvil apparatus equipped with X-ray transparent anvils. The ADX data revealed that Zr and Ti remain as a crystalline form at high-pressure and temperature condition where the amorphization has been reported. The misinterpretation in the previous papers is attributed to the anomalous rapid grain growth that is related to the characteristic lattice dynamic and the resulting anomalously fast self diffusion in the high-temperature phases of Zr and Ti.