| Project/Area Number |
03205083
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小野寺 昭史 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (20029523)
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| Project Period (FY) |
1991
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1991)
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| Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 1991: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
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| Keywords | 高圧力 / CVD / 窒化ほう素 |
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| Research Abstract |
超高圧システムによる立方晶窒化ほう素(CBN)の創製には、高温(〜1500℃)と触媒の助けを必要とする。本研究では室温で無触媒条件下において、cBN創製を目的とした。それには、結晶構造の周期性に着眼した。すなわちcBNと同じ3枚周期をとる菱面体型窒化ほう素(rBN)を出発物質として加圧することにした。rBNは常温常圧下では準安定であり、これの合成は容易ではないところ、CVD法では非常に簡単にできる。
加圧はダイヤモンドアンビルセルによりおこなった。加圧状態でX線回折とラマン散乱測定とを行ない、また加圧後に回収した試料の電子線回折をおこなった。
X線回折の結果から、cBNの(111)回折線が8GPa付近から出現すること、rBNの(003)回折線強度が3GPaから急激に減少して7GPaより高い圧力では常圧の1/10程度となり20GPaでは消失すること、の2点が明らかとなった。
一方、ラマン散乱実験によると、rBNの6角網面内の伸縮振動に対応するE_2gモ-ドが4GPa付近まで高振動数側にシフトしてそこで消失すること、および3GPa付近から新しいモ-ドが出現するもののこれも8GPa付近で消失することがわかった。
X線回折とラマン散乱の結果は調和的で、4GPa付近からrBNの6角網面のたわみが起こり,同時に進行している6角網面同士の接近と相乗して,ついにはrBN期3配位からcBNの4配位結合が約8GPaで生じたものと考えられる。
なお、blGPaまでのcBN(111)回折線の圧縮は、最初からcBNを圧縮した実験と1%の範囲で一致することがわかり、また、52GPa以上加圧した後ではcBNが回収され、単に室温での加圧でさえもcBNが凍結されることがわかった。
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