試料作製時の熱処理によって導入される不純物が格子間原子集合体の一次元運動に与える影響,2

Impurities induced by heat treatment for specimen preparation and their effects on one-dimensional migration of self-interstitial atom clusters under electron irradiation, 2

佐藤 裕樹*; 阿部 陽介  ; 大久保 賢二*; 谷岡 隆志*

Sato, Yuki*; Abe, Yosuke; Okubo, Kenji*; Tanioka, Takashi*

分子動力学計算によると、格子間原子集合体はカスケード損傷から直接形成され、一次元(1D)運動と呼ばれる高速拡散により損傷領域から離脱することにより、その後の損傷組織発達に強く影響すると考えられている。我々はこれまでに、超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射その場観察により、実験で観察される1D運動は間欠的で、その理由として試料に残留する不純物の効果を考えてきた。本研究では、純度を系統的に変化させた純銅を用いて、熱処理が1D運動挙動に与える影響を調査した。その結果、高純度試料では、熱処理を行わなかった試料に比べて行った試料で1D運動が大きく抑制されることが分かった。その一方で、低純度試料では、熱処理のあり・なしで顕著な差は見られなかった。このことは、入手した試料に最初から含まれている不純物と試料作製の際の熱処理で導入される不純物が1D運動に影響していることを示している。

Self-interstitial atom (SIA) clusters are produced from collision cascades, after which they escape quickly through one-dimensional (1D) migration, affecting the microstructural evolution in materials. In this study, we examined impurities induced by heat treatment for specimen preparation and their effects on the 1D migration of self-interstitial atom clusters in copper by in situ observations using a high-voltage electron microscopy. The results showed that for high-purity specimens, 1D migration distances were considerably suppressed by a standard heat treatment (cold-rolled, punched-out, and annealed) compared to those without annealing (mechanically polished, and punched-out). On the other hand, for low-purity specimens, where a large amount of residual impurities was intrinsically contained, 1D migration distances were almost same among specimens with and without the heat treatment. The results suggest that not only residual impurities but also impurities induced by the heat treatment affect the 1D migration behavior.