。 10 20 30 40
Time ， t / k s
図
3 ‑9
Feγ8 8'1 Si 1 5ア モ ル フ ァ ス 合 金 の668K
等 温 焼 鈍 に 伴 う 平均のアイソマーシフト(上)と内部磁場(下)の変化.﹄斗
A
列 挙 動 の 著 し い 違 い は ， 第
5
章 に おい て 詳 し く 議 論 す る が， こ れ ら の 合 金 の ア モ ル フ ァ ス 構 造 の 違 い に よ る も の と し て 説 明 で き る .3.2. 2
原 子 配 列 の 変 化この節のはじめに述べたように内部磁場の大きさは， Fe原 子 の 周 り に 存 在 す る 原 子 の 種 類 や そ の 配 列 状 態 す な わ ち 環 境 に よ っ て 影 響を受ける. こ れ は 次 の よ う な 電 子 の 相 互 作 用 に よ る も の で あ る .
核位置にも存在確率をもっ
1 s
，2 s
，3
S電 子 の ス ピ ン は そ れ ぞ れ 対をなしている.しかし不対3d
電 子 ス ピ ン と の 交 換 相 互 作 用 に よ っ て，これらの s電 子 の 空 間 的 な 分 布 に は ス ピ ン の 向 き に よ る ズ レ が 生じる.この結果，核は3d
電 子 の ス ピ ン と 逆 向 き の ス ピ ン の 磁 気 モ ー メ ン ト に よ る 磁 場 を 感 じ る こ と に な る . これが内部磁場である.Fe原子の
3d
電 子 の 磁 気 モ ー メ ン ト は 周 囲 の 環 境 に よ っ て 影 響 を 受 け る た め ， 内 部 磁 場 も 影 響 を 受 け る こ と に な る . し た が っ て ， 内 部 磁場の変化からFe原 子 の 周 り の 原 子 配 列 に 関 す る 情 報 を 得 る こ と が できる.ア モ ル フ ァ ス 合 金 の 場 合 ， 無 秩 序 な 原 子 配 列 の た め に 個 々 のFe原 子 の 周 り の 環 境 は 均 一 で は な く， 内 部 磁 場 は 分 布 を 有 す る . このた め メ ス パ ウ ア ー ス ペ ク ト ル は 広 が り を も つ よ う に な る . 図
3 ‑1 0
はFe7887 Si 1 5ア モ ル フ ァ ス 合 金 の メ ス パ ウ ア ー ス ペ ク ト ル で あ る . (a)は作製したままの試料， (b)は
643K
で30ks焼 鈍 し た 試 料 の ス ペ ク ト ル で あ る . 黒 い 点 が 測 定 点 を 表 す . い ず れ も 広 が っ た6
本 の 吸C 0 5 ω
‑ E ω C O L
ト
C 0 5 ω
‑ E ω C O L
ト
(0)
a s ‑ q u e n c h e d
( b )
643K田 30ks
‑ 8 ‑ 6 ‑ 4 ‑ 2 0 2 4
V e l o c i t y ， V / mm
・5‑16 8
図
3 ‑1 0
焼 鈍 に よ るFe'78B
'7S i
15ア モ ル フ ァ ス 合 金 の メ ス バ ウ ア ー ス ペ ク ト ル の 変 化 .( a
) 作 製 し た ま ま の 状 態 . (b)643K
で3 0 k s
焼鈍後.破 線 は
5
つの成分(サブスペクトル)への分解を示す.各 サ ブ ス ペ ク ト ル は 内 部 磁 場 の 異 な る Fe原 子 サ イ ト に対応する. 実 線 は す べ て の 成 分 の 和 を 表 す .
nd d
﹄川崎A
収 ピ ー ク を 示 し てい る . 解 析 の 結 果 ， 測 定 さ れ た ス ペ ク ト ル は
5
つ のサブスペク トル(点線)に分解することができた. 実線は5
つ の サ ブスペクトルの和を表す. この こと は 試 料 内 に 内 部 磁 場 の 異 な る， すなわち環境の異なる 5つのFe原子位 置 が 存 在 す る こ と を示 してい る.こ こで，内 部 磁 場 の 大 き さ は主と し て 最 隣 援 す るFe原 子 の 数 に 依存すると仮定すると， こ の 結 果 は 図 3‑1 1に示したBernalの 剛 体 球 モ デ ル に お い て 実 測 さ れ た 最 隣 接 原 子 数 ( 配 位 数 )Zの 分 布 と 良 く対応するはo) す な わ ち5
つ の サ ブ ス ペ ク ト ル は ， そ れ ぞ れZ=
8
，9
，1 0
，1 1
お よ び1 2
に 対 応 し た 内 部 磁 場 を 有 す るFe原 子 に よ る も のである.またZ = 7
とZ = 1 3
は 出 現 頻 度 が き わ め て 小 さ い こ と と も 一致する. し た が っ て ， 各 サ ブ ス ペ ク ト ル の 相 対 的 な 吸 収 面 積 か ら 対 応 す る 配 位 数 の 出 現 頻 度 を 見 積 も る こ と が で き る . 図3 ‑1 2
はこのようにして求めた配位数の分布である.図から明らかなように，
焼 鈍 に よ る ト ポ ロ ジ カ ル な 短 範 囲 規 則 化 に 伴 っ て
Z= 8
，9
の 割 合 が 減少し，Z = l
，11 2
の 割 合 が 増 加 し て い る . ま た 平 均 の 最 隣 接 原 子 数< Z>
は ， そ れ ぞ れ<Z >= 9 . 9 (
焼鈍前)および<Z >= 1 0 . 1 (
焼 鈍 後 ) で わ ず か に 増 加 し て い る . つ ぎ に 焼 鈍 前 の 試 料 に 対 す る ス ペ ク ト ルに つ い て ， 各 サ ブ ス ペ ク ト ル の
1
番目と6
番 目 の 吸 収 ピ ー ク の 間 隔 か ら 求 め た 平 均 の 内 部 磁 場<H >
をZに 対 し て プ ロ ッ ト し た も の を 図3 ‑ 1 3
に 示 す . 両 者 の 聞 に は 良 い 直 線 関 係 が 得 ら れ ， 直 線 を 外 挿すると原点を通る. こ の こ と か ら 着 目 し て い るFe原 子 の 内 部 磁 場 に 対 し て 最 隣 接 す る 各Fe原 子 は ， あ た か も 平 均 と し て2 . 0 2 M A / m ( 2 5 .
(0)
(c)
(d)
的
ω
三一 一 a o a O L
乱
21.6 1 26.0124.6
(e)
7 8 9
10 1I
12 13Coordination
図 3‑1 1 Bernalの 剛 体 球 モ デ ル に お け る 最 隣 接 原 子 数 の 分 布 . (a)‑‑‑(e)はBernalモ デ ル に 出 現 す る 構 造 ユ ニ ッ ト .
ヒストグラム上の数値は出現の頻度(%)を示す.
﹁h
d
﹄ 斗
&
o s ‑ q u e n c h e d 643K‑30ks
ωω
+ー
︒
00
OL
仏