【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.26】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KU0009
利用課題名 / Title
不均質な構造を持つ酸化物セラミックス材料の極微構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
九州大学
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）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（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
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
九州工業大学大学院工学研究院物質工学研究系
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
阿内 三成
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術補助/Technical Assistance（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KU-005：デュアルビームFIB-SEM加工装置
KU-006：直交型FIB-SEM
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
酸化物セラミックスは超伝導から原子力まで、電力エネルギー分野の広い範囲にわたって重要な役割を演じている。本物質の高性能化のためにはナノスケールでの構造情報の取得が必要不可欠である。我々は高レベル放射性廃棄物処理用のコンテナ材料としての複合酸化物の有用性を確認するため、照射環境下における構造変化の調査を行なっている。本研究では蛍石型類似構造であるδ型構造の複合酸化物に高速重イオン照射を施し、その構造変化をX線回折および透過電子顕微鏡により調べることを目的とした。
実験 / Experimental
焼結法によりδ-Sc4Hf3O12多結晶ペレットを作製した。この試料に92 MeVのXeイオンを室温で照射した。照射前後の構造を薄膜X線回折および透過電子顕微鏡により調査した。
結果と考察 / Results and Discussion
X線回折および電子回折により、照射前の焼結試料はδ型構造を有することが確認された。照射試料の薄膜X線回折プロファイルでは超格子反射が消失し、照射領域では酸素空孔配列の不規則化が起こっていることが示唆された。断面透過電子顕微鏡観察においてもδ型規則相から蛍石型不規則相への相変態が確認された。これに加えて、照射領域ではδ型構造とは異なる超格子反射が出現していた。解析の結果、新たに出現した相はC型希土構造（ビクスビアイト構造）を有していることが明らかとなった。
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)
-
Masanari Iwasaki, Anomalous structural phase transformation in swift heavy ion-irradiated δ-Sc4Hf3O12, Journal of Applied Physics, 132, (2022).
DOI: 10.1063/5.0098518
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 泉 隆博，石丸 学，“希ガスイオン照射Sc2O3-HfO2系複合酸化物における構造変化の解析” 日本金属学会・日本鉄鋼協会・軽金属学会九州支部令和4年度合同学術講演会（オンライン開催）(令和4年6月4日)
- 岩崎将成，金澤勇介，眞子大輝，石丸 学，“高速重イオン照射δ-Sc4Hf3O12における構造変化の回折結晶学的手法による解析” 日本金属学会・日本鉄鋼協会・軽金属学会九州支部令和4年度合同学術講演会（オンライン開催）(令和4年6月4日)
- 黒木優成，石丸 学，堀出朋哉，松本 要，“透過電子顕微鏡法によるBa2GdNbO6またはBa2ErNbO6ドープYBa2Cu3O7-x薄膜の構造解析”日本金属学会・日本鉄鋼協会・軽金属学会九州支部令和4年度合同学術講演会（オンライン開催）(令和4年6月4日)
- 黒木優成，石丸 学，堀出朋哉，松本 要，喜多隆介，“透過電子顕微鏡法によるBa2YbNbO6ドープYBa2Cu3O7-x薄膜の構造解析”応用物理学会第83回秋季学術講演会（オンライン開催）(令和4年9月20-23日)
- 泉 隆博，石丸 学，“Sc2O3-HfO2系蛍石型類似構造における希ガスイオン照射誘起構造変化の解析”日本金属学会2022年秋期講演大会（福岡）(2022.9.20-23)
- 岩崎将成，金澤勇介，石丸 学，“高速重イオン照射δ-Sc4Hf3O12に出現する準安定相の解析”日本金属学会2022年秋期講演大会（福岡）(2022.9.20-23)
- 黒木優成，石丸 学，堀出朋哉，松本 要，喜多隆介，“ダブルペロブスカイト型Ba2YbNbO6を添加したYBa2Cu3O7-x薄膜の構造解析”日本金属学会2022年秋期講演大会（福岡）(2022.9.20-23)
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