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Ultracentrifuge experiment on an Mg-Cd order-disorder alloy

Mg-Cd規則-不規則合金に関する超重力場実験

小野 正雄  ; 井口 裕介*; Bagum, R.*; 藤井 貴美夫; 岡安 悟  ; 江坂 文孝  ; 真下 茂*

Ono, Masao; Iguchi, Yusuke*; Bagum, R.*; Fujii, Kimio; Okayasu, Satoru; Esaka, Fumitaka; Mashimo, Tsutomu*

遠心加速度場下における液体中のマクロ粒子やブラウン粒子の沈降に関する研究は数多くなされ、さまざまな分野に利用されている。数十万G以上の非常に強い遠心加速度場(以下、超重力場)では、前述の液体中のマクロ粒子やブラウン粒子の沈降だけでなく、固体中の構成原子(置換型原子)の沈降が可能になる。本研究グループでは、超重力場下での物質研究を行うために100万Gレベルの超重力場を高温で長時間発生することのできる超遠心機を製作し、超重力場下の合金や化合物等の原子の沈降や分子・結晶化学の研究を進め、これまでに幾つかの低融点合金にて固体中での原子の沈降を実現している。Mg-Cd系は規則不規則変態を起こす固溶系合金である。このMg-Cd合金(50:50at%)について超重力場実験を行った。実験条件は重力加速度は61万G、試料温度は融点以下の400$$^{circ}$$C(100$$^{circ}$$Cまで冷却後に遠心処理を終了)、実験時間は60時間であった。回収試料にはCd濃度が重力方向に増加する傾斜構造が形成されていた。また、XRDパターンには出発状態とは異なる回折ピークが見られることがわかった。現在詳しく調べている。

We had realized atomic-scale graded structures in several miscible alloys by ultracentrifuge experiment. In this study, we performed an ultracentrifuge experiment on a MgCd order-disorder alloy at disordered state of solid solution. The experimental conditions were as follows: maximum acceleration: 610,000 g, temperature: 400$$^{circ}$$C, composition: Mg:Cd=50:50at%, time duration: 60 h). We investigated the crystal state of the centrifuged sample that had ordered from the disorder state of atomic-scale graded structure. It was found that the graded structure was formed in the centrifuged sample, in which Cd content continuously increased in the direction of gravitational field. It was also found that the different peaks from the starting state appeared in X-ray diffraction patterns of the centrifuged sample. We will present details at the session.

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