固溶合金であるとの判断は？

質問

現在、XRDを用いて二元合金（Pt＋何か）を測定しています。
そして、Ptの（１１１）ピークが広角側にシフトしていれば固溶合金であると判断しています。
これはどうしてなのですか？
いまいち、規則配列合金と固溶合金の違いを理解していないせいなのかも知れませんがわかりません。
「こうなれば固溶合金である」と断定できる方法を教えてください。
お願いします。

回答No.2

kuniuni

Pt 111のピークが、高角がわにシフトするということは、面間隔が縮んだことを意味してますね。置換型の固溶体だとすると、Ptはfccなのその隙間にＢ原子が入り込み、面間隔を縮ませる作用をしているということになります。

普通に考えると、隙間に第二の原子が入り込んだ場合、面間隔は広くなるほうが考えやすいですね。狭くなるということは、Pt原子と第二の元素に互いに強く引き合うとかして、面間隔を縮ませたということになるのでしょうかぁ？？

fccのPtの他のピークは確認できてますか？それも、すべて、高角側にシフトしてるのでしょうか？ピークの形は、左右対称ですか？シフト量から、どの程度面間隔が伸びたか計算できるので、その値がPtと第二元素の基本格子の格子定数を考慮した場合、リーズナブルな値か検討する必要がありそうですね。ピークの形状や裾の引き方も重要な情報を与えます。

固溶体（進入型の固溶体）かどうかという判断を、ＸＲＤのプロファイルのみからするには、このあたりの検討がポイントかもしれません。ただし、作製した膜の組成が、デザインしたものであるならば！状態図を参考に、合金薄膜を作製しているとうことですが、成分の比の制御ができていることは、他の元素分析などで確認済ですか？ご存知のとおり、スパッタ成膜では、諸事情により、必ずしもターゲットの組成とおりの膜とはなりませんよね。電顕などで、加熱ホルダーなどを使ってin-situでアニールによる構造評価など見られるおもしろいかもしれませんねえ。

固溶体については、はるか昔勉強したはずのことなので、悪しからず。同じ現象が期待される他の系の論文なども参考したらいいと思います。