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小野 正雄; 井口 裕介*; 岡安 悟; 江坂 文孝; 小林 桂*; Hao, T.; Bagum, R.*; 大澤 崇人; 藤井 貴美夫; 中村 栄三*; et al.
Defect and Diffusion Forum, 289-292, p.63 - 68, 2009/04
原子スケールで連続的に組成が傾斜した傾斜構造を持つ超重力場実験後のIn-Pb合金(出発状態:In:Pb=80:20at%,実験条件:81万G,100時間,150
C(固体状態))について同位体存在比の変動を調べた。分析には二次イオン質量分析器(SIMS)を用いた。構成元素であるPbの場合、質量数の差が2となる
Pbと
Pbに着目すると、同位体存在比Pb/Pbが重力方向に連続的に1.5%減少し、質量数の差が1となる
PbとPbに着目すると、同位体存在比Pb/Pbが同じく重力方向に連続的に0.8%減少していることがわかった。また、Pb/PbとPb/Pbの3同位体プロットから、質量差のみに依存した同位体比の変動が起こり、重いPbが重力方向に増加し、軽いPbが重力と反対方向に増加したことがわかった。この結果から、超重力場は合金中の相互拡散に影響を及ぼすだけでなく、自己拡散にも影響を及ぼすことを、質量差に依存した同位体分別効果という形で確認することができた。
井口 裕介*; 小野 正雄; 岡安 悟; 真下 茂
Defect and Diffusion Forum, 289-292, p.319 - 322, 2009/04
これまでに、合金や化合物に100万Gレベルの超重力場を加えることで、構成原子の沈降現象を誘起し、原子スケールの傾斜構造の形成に成功してきた。本研究では、超重力場下の半導体中での不純物原子の沈降について調べた。試料はGeを物理蒸着(PVD)したInSb単結晶ウエハーとし、超重力場実験条件は、最大遠心加速度59万G,超重力場実験としては比較的高温の400Cの試料温度にて、60時間とした。超重力場処理したGeの侵入深さが、地上重力場下で同一温度で熱処理した場合に比べ数倍深くなっていることがわかった。
Pb
intermetallic compounds under strong gravitational field真下 茂; 井口 裕介*; Bagum, R.*; 佐野 智一*; 竹田 晋吾*; 木村 滋*; 坂田 修身*; 小野 正雄; 岡安 悟; 鶴井 隆雄*; et al.
Defect and Diffusion Forum, 289-292, p.357 - 360, 2009/04
単相で均一なBiPb金属間化合物を、102万G,130C,100時間の実験条件にて超重力処理したところ、目視でも確認できる特異なナノ構造を持つ4つの層状構造が形成された。重力が最も小さい領域となる4番目の層では、純Biの析出が見られ、2,3番目の層では、Pbの組成が重力方向に増加する組成傾斜構造が形成されていた。2層目では、アモルファス相が含まれていることを示唆する非常にブロードなピークを持つX線回折パターンが確認された。
Ba
CuO
single crystalBagum, R.*; 岡安 悟; 井口 裕介*; 小野 正雄; 真下 茂
Defect and Diffusion Forum, 289-292, p.517 - 521, 2009/04
双晶を含むYBaCuO単結晶に対して融点よりも十分に低い温度にて超重力場実験を行った。38万G, 250Cにて超重力処理した試料に、原子の沈降に起因するものと思われる微妙に組成が異なる2層構造が確認された。重力が大きい側の層では、Y123相が消滅してX線回折パターンに不明なピークが出現し、重力の弱い側の層はY123相が保たれていることがわかった。400Cにおける実験では試料全体で分解が生じたことがわかった。これらの実験温度は高温超伝導体YBaCuO単結晶の酸素アニールに用いられる温度域であり、通常は分解しにくい温度であるため、超重力場の印可により、酸素が超重力場によって移動し、欠損しより低い温度で分解が始まったものと考えられる。