抖阴旅行射

【本学研究者情报】

〇金属材料研究所　教授　加藤秀実

金属材料研究所　教授　市坪 哲

【発表のポイント】

• 金属ガラスに液体窒素温度と室温の间を繰り返して上下させる「极低温若返り効果」を起こすことで原子配列が変化することが、放射光X线を用いた実験で详しく明らかになりました。
• ガラス中の构造の不均质性も、元素によって大きく変化することがわかりました。
• 齿线非弾性散乱実験よりミクロな弾性的性质の不均质さも変化することが见出されました。
• この研究は、国内、国际を问わず、幅広い研究者の协力によって达成されたものです。

【概要】

岛根大学材料エネルギー学部の细川伸也研究员、尾原幸治教授および先端マテリアル研究开発协创机构のイェンス?シュテルホルン讲师は、熊本大学、东北大学、九州シンクロトロン光研究センター、高辉度光科学研究センター、茨城大学、理化学研究所、およびハンガリー、フランスの研究者と协力して、金属ガラス（注１）を対象として、液体窒素温度（およそ摂氏マイナス１９６度）と室温の间を繰り返し上下させることによる若返り効果（注２）によって、构成する原子の并び方やその运动が大きく変化することを、大型放射光施设SPring-8（注３）（BL04B2、BL35XU）の放射光Ｘ线（注4）を用いて明らかにしました。

放射光Ｘ线を用いると、通常より高いエネルギーのX线を用いた高エネルギーX线回折（注5）を行うことができるばかりでなく、そのエネルギーを细かく変化させることができ、それによってＸ线异常散乱（注6）法を用いて构成元素による散乱の强さをコントロールでき、それぞれの元素のまわりの原子の配列を知ることができます。研究に用いた金属ガラスは重い希土类元素のガドリニウム（Gd）と軽い迁移金属元素であるコバルト（Co）からできているのですが、この実験より軽いCo元素が温度の上下を繰り返すことにより、Gd原子の直近の位置からやや离れた场所に若返りによって移动することがわかりました。また、放射光Ｘ线を用いたＸ线非弾性散乱（注7）法によって、金属ガラスはミクロに见て速く振动する硬い部分と遅く振动する柔らかな部分があるのですが、その不均质さが若返りにより大きく増大することを见出しました。この研究は、放射光Ｘ线を有効に用いて、ガラスの原子配列の変化や运动の変化を详しく観测できることを示しています。

この结果は、オランダで刊行される科学雑誌「Acta Materialia」に令和６年１２月１３日に掲载されました。

図１：温度変化の繰り返しの前（青）と后（赤）の（○）高エネルギーX线回折で求めたS(Q)、X线异常散乱で求めたGdおよびCoの顿_kS(Q)、および（実线）逆モンテカルロ?フィットの结果

【论文情报】

タイトル：Structural and Dynamical Changes in a Gd-Co Metallic Glass by Cryogenic Rejuvenation （極低温若返りによるGd-Co金属ガラスの構造とダイナミックスの変化）
著者：Shinya Hosokawa, ^*1 Jens R. Stellhorn, ^*2 László Pusztai, ^*3,4 Yoshikatsu Yamazaki, ^*5 Jing Jiang, ^*5 Hidemi Kato, ^*6 Tetsu Ichitsubo, ^*6 Eisuke Magome, ^*7 Nils Blanc, ^*8 Nathalie Boudet, ^*8 Koji Ohara, ^*1 Satoshi Tsutsui, ^*9,10 Hiroshi Uchiyama, ^*9 and Alfred Q. R. Baron^*11,9
*1岛根大学材料エネルギー学部、^*2岛根大学先端マテリアル研究开発协创机构、^*3HUN-REN Wigner物理研究センター、^*4熊本大学国际先端科学技术研究机构、^*5东北大学金属材料研究所(研究当时)、^*6东北大学金属材料研究所、^*7九州シンクロトロン光研究センター、^*8フランス国立科学研究センター、^*9高辉度光科学研究センター、^*10茨城大学大学院理工学研究科、^*11理化学研究所
掲載誌：Acta Materialia
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学金属材料研究所　
教授　加藤 秀実
罢贰尝：022-215-2114
贰-尘补颈濒：丑颈诲别尘颈.办补迟辞.产7*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）

（取材?报道に関すること）
东北大学金属材料研究所　情報企画室広報班
罢贰尝：022-215-2144
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