【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.19】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23OS0017
利用課題名 / Title
透過電子顕微鏡法によるセラミックス酸化物の極微構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
大阪大学 / Osaka Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
複合酸化物，照射効果，相変態,集束イオンビーム/ Focused ion beam
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
石丸 学
所属名 / Affiliation
九州工業大学 工学府
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
高木 空
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
複合酸化物は高レベル放射性廃棄物のコンテナ材料として注目され、欧米を中心として精力的な研究が行われている。コンテナ材料には高温安定性、化学的安定性に加えて、照射環境下でも劣化しない耐照射性が求められる。照射環境下では材料の原子レベルの欠陥が導入され、欠陥の蓄積に伴い構造変化が引き起こされる。本研究では照射時に形成された準安定相の安定性を透過電子顕微鏡法により調査した。
実験 / Experimental
92MeVのエネルギーを持つXeイオンを室温にてδ-Sc4Hf3O12に照射した。得られた試料の構造を透過電子顕微鏡により調べるとともに、準安定相に及ぼす温度および電子線照射の影響を調査した。
結果と考察 / Results and Discussion
イオン照射により規則-不規則変態が起こり、δ型構造が蛍石型構造に変化することがX線回折により確認された。透過電子顕微鏡観察の結果、蛍石型不規則相のマトリックス中に、δ型構造とは異なる酸素空孔の規則配列を有するビクスビアイト型クラスターが分散していることが明らかとなった。ビクスビアイト相の安定性をその場観察により調べた結果、以下のことが明らかとなった（１）加熱ホルダーを用いたその場観察により、ビクスビアイト相は200℃程度で蛍石型あるいはδ型相に変化することが確認された。（２）電子線照射実験の結果、はじき出し効果によりビクスビアイト相はδ型相に変化することが明らかになった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Masanari Iwasaki, Stability of ion-beam-induced bixbyite phase in δ-Sc4Hf3O12 under heat treatments and electron beam irradiations, Journal of the European Ceramic Society, 44, 3131-3138(2024).
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2023.12.063
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 岩崎将成，石丸 学，M. K. Patel，G. Baldinozzi，K. E. Sickafus，"イオン照射δ-Sc4Hf3O12に生成した準安定規則相に及ぼす熱処理および電子線の影響"第65回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会、北九州(2023.12.9)
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件