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金属系多層膜構造の安定性に関する材料組織学的基礎研究

Research Project

Project/Area Number 03240217
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

宮崎 亨  名古屋工業大学, 工学部, 教授 (70024213)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小山 敏幸  名古屋工業大学, 工学部, 助手 (80225599)
小坂井 孝生  名古屋工業大学, 共同研究センター, 助教授 (80110253)
土井 稔  名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (60135308)
Project Period (FY) 1990 – 1991
Project Status Completed (Fiscal Year 1991)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1991: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords多層膜 / 組織安定性 / 熱処理 / コバルトー銅合金 / 非線形拡散方程式 / 計算機シミュレ-ション
Research Abstract

2相分離型状態図を構成する2元素からなる多層膜の熱的安定性を、オ-ジェ電子分光法(AES),走査型電子顕微鏡(SEM)観察,透過電子顕微鏡(TEM),X線マイクロアナリシス(EPMA)等により調べ,以下のような結果を得た。
1)Ag/Cu系については、空真蒸着法を利用し、石英ガラスウエハ-上に厚さが各々20nmの純Ag層および純Cu層を交互に積層させることにより、多層膜を得た。
2)CoーCu/CuーCo系については、スパッタ-法を利用し、石英ガラスウエハ-上に厚さが各々10nmのCoーrich層およびCuーrich層を交互に積層させ、多層膜を得た。
3)作製したままの状態では、いずれの多層膜も規則正しい周期構造をもっており、各層は微細な結晶粒からなっていた。Co/Cu合金多層膜のCoーrich層は約25at%Cu、Cuーrich層は約30at%Coの濃度であった。
4)Co/Cu合金多層膜をCoーCu2元状態図の2相領域で短時間加熱すると、層間の界面付近で構造変化が始まった。短時間加熱による界面近傍の濃度変化は、1次元の非線形拡散方程式に基づいたコンピュ-タシミュレ-ションによりうまく再現することができた。
5)Co/Cu合金多層膜を2相領域においてさらに加熱すると、周期構造は徐々に崩れていった。また加熱により各層の結晶粒サイズは大きくなった。
6)Ag/Cu多層膜も、状態図の2相領域内の加熱により、周期構造は徐々に崩れていった。加熱の後期段階では、表面側にはAgが、逆に石英基板側にはCuが多く存在していた。
7)両多層膜の表面には、加熱により多数の微小粒子が現れた。
8)現実に作製した多層膜は、必ずしも熱的に安定であるとは限らないことがより明かとなった。

Report

(1 results)
  • 1991 Annual Research Report
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    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] 宮崎 亨: "Spinodal Decompositions in Advanced Materials" IRC92,Processing Propertis and Applications of Metallic and Ceramic Materials.,Sept,1992. (1992)

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  • [Publications] 土井 稔: "Thermal stability of CuCo and CuーCo/CoーCu Mulilayered films" IRC92,Processing Propertis and Applications of Metallic and Ceramic Materials.,Sept,1992. (1992)

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  • [Publications] 土井 稔: "A New Parameter for Describing the Structure Bifurcation in Two Phase Alloys Containing Coherent Particles" Jounal of Materials Science. (1992)

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  • [Publications] 宮崎 亨: "An Estimation of the Free Energy of the Microstructure in Aged Alloys" Materials Science and Engineering.A136. 151-159 (1991)

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  • [Publications] 池松 陽一: "Phase Decomposition of LiquidーQuenched βtype TiーCr Alloys" Jounal of Materials Science.26. 2071-2075 (1991)

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  • [Publications] 竹内 章: "非線形拡散方程式に基づく正則固溶体の相分解シミュレ-ション" 日本金属学会誌. 54. 1177-1182 (1990)

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      1991 Annual Research Report

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Published: 1991-04-01   Modified: 2016-04-21  

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