超クラスタを介したPtCuNiP金属ガラスの結晶成長

エール大学の研究チームは、液体での構造が金属ガラスの成長速度に大きな影響を与えることを見出した(Xie et al., Nature Comm. 10: 915, 2019)。

 

プラスチックのように成形可能で金属の性質を有する金属ガラスは、複雑な多成分合金の材料で、その性質はそれらが液体から固体に冷却されるときに原子の配置に依存する。しかし冷却プロセスについてはまだ多くのことがわかっていない。

研究者チームは、液体状態の金属ガラスが周期的な結晶構造を形成することを発見した。この現象は局所的で液体と固体の界面で起こる。これは溶融材料が部分的に固化するとき、界面の液体が秩序構造を形成し固体部分の成長速度が最大20倍速くなることがわかった。

研究者チームはTEMでナノスケールのロッド状のPtCuNiP金属ガラスの結晶化過程を実時間観察を行った。液体が秩序構造を形成した場合、金属ガラスは界面で固体と接触する場合、およそ5倍の成長速度(毎秒15〜20原子)の速度で結晶化することを見出した。

 

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Credit: Nature Comm.

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