홋카이도대학, 홍콩성시대학(중국), 아르곤 국립연구소(미국), 호주원자력과학기술기구(호주) 4개국의 연구기관이 공동으로 대형 연구시설의 양자빔을 구사해 비정질 합금(금속 유리)의 나노 스케일의 구조 변화를 그 자리 관찰하고, 시차 주사 열량 측정에 있어서의 이상 발열의 피크가 과냉각 액체 영역에 잠재하고 있는 비정질상(물질 내부의 원자 배열의 랜덤 영역)에서 있는 것을 처음으로 해명했다.
비정질 합금이란, 랜덤하게 원자가 배열되어 있는 비결정 상태의 합금.이 비정질 합금이 시사 주사 열량측정(물질의 열물성 측정법)에 의해 나타나는 유리 전이 온도(주)와 결정화 온도 사이의 브로드한(폭넓은) 이상 발열 피크는 지금까지 많은 금속 유리 재료에서 보고되었다.그러나, 최상의 유리 형성 합금인 Pd-Ni-P 금속 유리의 40년에 이르는 긴 연구 중에도, 이 이상 발열의 요인은 수수께끼로 되어 왔다.
그래서 공동연구그룹은 대형 연구시설(싱크로트론방사광, 원자로소각중성자산란, 초고압전자현미경)의 이 분야의 양자빔을 구사하여 승온중의 비정질 합금(금속유리)의 나노스케일의 구조 변화를 관찰(현장 관찰)하였다.그 결과, 비정질 합금의 시차 주사 열량측정에 있어서의 이상 발열의 피크가 과냉각 액체 영역에 잠재되어 있는 비정질상에 기인하는 것을 해명하였다.
이번 연구 성과는 열처리에 의한 금속 유리의 구조 조작에 의해 신기재료 개발에의 길을 나타내는 것으로 한다.또 이를 계기로 국제공동연구의 더욱 추진과 초고압전자현미경의 국내외에의 공용이용이 촉진될 것으로 기대된다.
(주) 물질에 따라서는, 급냉에 의해 결정화 온도(융점) 이하에서도 액체 상태를 유지하고(과냉각 액체 상태), 한층 더 온도를 낮추면 결정화하지 않고 랜덤한 원자 배열 그대로 개체(유리 상태)에 변화한다.이 때의 온도를 유리 전이 온도라고 부른다.
