鉄鋼材料中の転位像観察に対するSEM法の応用

電場磁場重畳型の新しいレンズ系の走査電子顕微鏡 (SEM) を用いて、変形後の鉄鋼材料に導入された転位セルや単独の転位網を観察できる様子を紹介する。原理的には、古くから検討されている電子チャネリングコントラストに基づくものであるが、その転位像の分解能は、いよいよ透過電子顕微鏡TEM）法に匹敵するレベルに到達した。TEM法に比べた時のSEM法の圧倒的なメリットは、その観察領域の広さと試料作製方法の容易さにある。さらに長所として、変形現象の解析に必要な変形組織の不均一性に対する理解が進むことが期待されている。変形試験後の鉄鋼材料を例にとり、結晶方位に依存した転位が優れたコントラストで観察できることを示す。なおECCI法の測定系には、試料を大きく傾斜して前方に散乱した反射電子像を活用する系と、試料を傾斜せずに入射電子線に対して後方に散乱した反射電子像を活用する測定系がある。本研究では、後者の、試料に対し電子線をほぼ垂直に照射する条件で観察した。この幾何学的配置で明瞭な転位像が取得できたことで、試料サイズに制約を与えず、さらにその場観察ステージ等との併用が今後、期待される。