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小野 正雄; Huang, X. S.*; 柴田 康弘*; 井口 裕介*; 境 誠司; 前川 雅樹; Chen, Z. Q.*; 長壁 豊隆; 河裾 厚男; 楢本 洋*; et al.
Proceedings of 1st International Conference on Diffusion in Solids and Liquids (DSL 2005), p.531 - 533, 2005/07
これまでに幾つかの低融点合金系について超重力場下における固体中での原子の沈降による傾斜構造を実現し、金属間化合物BiPbでは分解反応を実現している。本研究では、組成変化が起きない温度条件下で超重力処理を施した金属間化合物(BiPb, 120C, 90.5万G, 100h)について陽電子消滅寿命測定を行った。その結果、出発試料に比べ平均寿命が延びていることがわかった。超重力場下で空孔が導入され、点欠陥として結晶内に留まっていると考えられる。原子の沈降メカニズムとして、(1)高速な空孔機構,(2)準格子間型機構,(3)1, 2の組合せを考えているが、これらの可能性を示唆する結果である。沈降メカニズムの解明に向けて今後より詳しく調べる予定である。
小野 正雄; 木下 貴博*; 上野 秀人*; Huang, X.*; 長壁 豊隆; 真下 茂
Materials Transactions, 46(2), p.219 - 224, 2005/02
被引用回数:8 パーセンタイル:54.84(Materials Science, Multidisciplinary)本研究では、In-Pb系合金について超重力場実験を行い原子の沈降と相平衡について調べた(最大加速度:100万Gレベル,温度:融点直下(固体),出発試料:中間相の相単相(面心正方晶),時間:30-150h)。回収試料は、重力方向にPbの濃度が増加して重力と反対方向にInの濃度が増加する傾斜構造を形成していた。100時間実験後の回収試料では、単相の出発状態から、重力側にPb相、反対側にIn相が出現し、それぞれの同一結晶構造内での格子定数が連続的に変化していることがわかった。以上から、この傾斜構造は原子スケールの傾斜構造であり、置換型溶質原子であるInとPb原子の沈降によって形成されたものであることが確認された。また、時間条件を変えた3つの実験結果(30h, 60h, 150h)から、60時間以下で定常状態に達したことがわかった。沈降プロセスのシミュレーションを行った結果、沈降の拡散係数が、化学ポテンシャルによる一般的な拡散係数の8倍と見積もられた。以上の結果は、この系の沈降の拡散メカニズムが一般的な拡散メカニズムと異なることを示唆している。
真下 茂; Huang, X.; 長壁 豊隆; 小野 正雄*; 西原 正通*; 伊原 博隆*; 末吉 正典*; 柴崎 康司*; 柴崎 司郎*; 毛利 信男*
Review of Scientific Instruments, 74(1), p.160 - 163, 2003/01
被引用回数:54 パーセンタイル:89.14(Instruments & Instrumentation)新しい物質プロセス研究に用いるために、500C以上まで広い温度範囲で100万G以上の重力場を安定して発生させることができる超重力場発生装置が開発された。本装置はエアタービンモータ,セラミックスボールベアリング,ダンパ機構,径160mmまでのロータ,真空チャンバと加熱ユニットから構成される。回転速度と安定性を上げるために軸穴のないロータと二層構造のダンパーブッシングを採用している。試料の温度は輻射加熱によって制御される。これまでに、径70mmと80mmのチタン合金製ロータを用い、最大回転数17万rpm(変動: 0.05%)、最高試料温度200C(変動: 1C)以上、100時間の高温長時間運転に成功した。この時の最大重力場は100万G以上、エネルギーはこれまでの世界最高性能を持つ熊本大学装置と比べて1.9倍以上、試料容積は4倍以上であった。また、径70mmのロータを用いて最大19万rpmまでの短時間の回転試験にも成功し、最大重力場は120万G以上に達した。