2025年 | プレスリリース?研究成果
ガラスは温度の上下を繰り返すと若返る? ―電子状態の変化―
【本学研究者情报】
〇金属材料研究所 教授 加藤秀実/助教 山田类
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」を起こすことで电子状态が変化することが、放射光を用いた実験で详しく明らかになりました。
- 电子状态はガラス中の构造の変化に対応して大きく変化することがわかりました。
- この研究は、国内の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、小林健太郎研究员、尾原幸治教授は、広岛大学、弘前大学、高エネルギー加速器研究机构、および东北大学の研究者と协力して、金属ガラスを対象として、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によって、ガラスの电子状态が大きく変化することを、放射光を用いて明らかにしました。放射光を用いると、物质中に詰まった电子や空いている电子の状态を、元素やその电子轨道を区别して観测できます。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)からできており、以前私たちが报告した研究では軽い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っていましたが、电子状态を観测することができる4つの电子分光法(光电子分光、逆光电子分光、软X线吸収分光、软X线発光分光)を用いた今回の研究により、Coの3d电子轨道に所属している电子の状态が大きく変化し、原子配列の変化に対応していることがわかりました。この研究は、放射光を有効に用いて、若返りによるガラスの电子构造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「Scripta Materialia」に令和7年8月26日にオンラインで掲载されました。
図1:温度変化を繰り返した若返りの前(青)と后(赤)の(a)光电子分光スペクトルの入射光エネルギー変化および(b)Co 2p-3d励起をしたときの软X线発光スペクトル
【论文情报】
論文タイトル:Changes in electronic structures of Gd65Co35 metallic glass by cryogenic rejuvenation(極低温若返りによるGd65Co35金属ガラスの电子构造の変化)
著者:Shinya Hosokawa, *1 Hitoshi Sato, *2 Yasuhisa Tezuka, *3 Jun-ichi Adachi, *4 Kentaro Kobayashi, *1 Koji Ohara, *1 Yuan Tan, *5 Tetsu Ichitsubo, *5 Rui Yamada, *5 Hidemi Kato*5
*1岛根大学材料エネルギー学部、*2広岛大学放射光科学研究所、*3弘前大学大学院理工学研究科、*4高エネルギー加速器研究机构物质构造科学研究所、*5东北大学金属材料研究所
掲載誌:Scripta Materialia
顿翱滨:
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
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(取材?报道に関すること)
東北大学 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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