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冶金学：CoNiV系合金の極低温特性のための2つのスケールの化学秩序
Nature 645, 8080 doi: 10.1038/s41586-025-09458-1
金属材料の機械的特性は、厳しい極低温条件下で劣化することが多く、低温インフラに難題をもたらしている。今回我々は、例外的に高い数密度の、共存するサブナノスケール短距離秩序（約2.4 × 1026 m−3）ドメインとナノスケール長距離秩序（約4.5 × 1025 m−3）ドメインによって特徴付けられる2つのスケールの原子秩序ナノ構造を、CoNiV系合金中の金属固溶体マトリックス内に導入し、低温での強度と延性の相乗効果を向上させた。我々は、秩序に誘起される転位せん断応力の増大と、ナノスケール長距離秩序の転位ブロック効果とそれに関連する新しい転位の発生に起因するより高速で起こる転位増殖を観察した。後者の効果によって、本来なら損傷開始と破壊を促すと思われる、ナノスケールの長距離秩序障害物における応力集中が解除された。その結果、この合金は、強度と伸びの積が76 GPa ％となり、87 Kで約1.2 GPaの降伏強度を示した。こうした性能は、そうした秩序階層がなく数十ナノメートルの短距離秩序析出物か整合析出物しか含まない材料よりも優れている。今回の結果は、共存する2つの化学秩序が複雑合金の機械的特性に及ぼす影響を浮き彫りにするとともに、これらの秩序状態を制御して極低温用途向けに機械的性能を向上させる指針をもたらしている。
