水素吸蔵合金の透過電子顕微鏡による観察

摘要

透過電子顕微鏡（以下，電顕と略す）法は結晶内部の転位や面欠陥，結晶粒界などの格子欠陥を容易に観察できる方法として知られている．制限視野回折法などを併用すれば，格子欠陥の性質や異相物質の方位関係なども容易に知ることができる．しかし，水素は電子線に対する原子散乱因子が小さく，高分解能電顕法でも一般的に固溶水素原子などを見ることばできない．水素化物が形成されていれば，制限視野回折図形から水素化物相の同定（結晶構造解析）や母相に対する結晶方位関係の同定が可能であるが，電顕法では10{sup}(-3)～10{sup}(-5)Pa程度の真空中で観察を行うので，水素化物はかなり安定である必要がある．しかし，近年，ある種の水素吸蔵合金では水素化物形成に伴って大量の転位などの格子欠陥が導入されることが知られるようになり，たとえ水素化物を直接観察できなくても，その形成に伴って導入された格子欠陥を観察し，水素化物形成過程を推論することができるようになっている．とはいえ，水素吸蔵合金は吸蔵速度を高めるため粉末試料が実験に供されることが多く，水素の吸放出を繰り返すうちにさらに微粉化が進行する．したがって，水素吸蔵合金から電顕法に適した試料を作製するにはそれなりの工夫が必要となる．そこで本稿では，まず粉末試料を含めた水素吸蔵合金からの電顕観察用試料の作製法を述べ，LaNi{sub}5，TiMn{sub}2，FeTiなど典型的な水素吸蔵合金の電顕観察から得られた知見を述べ，最後に水素吸蔵合金の研究における電顕法の将来像について私見を述べる．