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フェーズフィールド法によるナノオーダー電気配線組織制御因子の決定

Research Project

Project/Area Number 16760262
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

大出 真知子  独立行政法人物質・材料研究機構, 計算科学センター, 研究員 (50370309)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsフェーズフィールド法 / マルチフェーズモデル / 再結晶 / 配線材料 / 界面エネルギー / 多結晶組織
Research Abstract

新規電気配線材のCuでは異常粒成長に似た特定方位粒子の成長が観察される。本研究ではこの組織形成支配因子の決定のためにマルチフェーズフィールド法を用いて結晶粒成長解析を行ってきた。ここで、再結晶フェーズフィールドモデルには、結晶粒それぞれにフェーズフィールド場を与えるマルチフェーズモデルと相と結晶粒、結晶方位を代表させる2つの場を用いるモデルに結晶方位を代表させる場(フィールド)を組み合わせる2種類のモデルがある。
前年度までは、マルチフェーズフィールドモデルを元に、移動度や界面エネルギーの異方向性の効果を確認し、薄膜・基材間の界面エネルギーが支配的であることが分かった。
一方、本年度は後者のモデルを用い、粒の結晶粒の回転などの効果を評価する予定であった。後者のモデルはフェーズフィールド変数を2つしか必要としてないため、計算時間を大幅に短縮することが可能であった。また、方程式中のパラメータと物理的な現象の関連付けを試みたが、得られた粒の回転などが異常粒成長の支配因子を特定する因子か否か、特定するには至らなかった。また、基材との格子整合性の良い方位をもった特定の粒子が回転しないとした仮定についても、パラメータを恣意的に変化させてみたものの、それが異常粒成長に繋がるという明確な効果は認められなかった。
以上のことから、異常粒成長の解析に適したモデルはマルチフェーズフィールド法であり、薄膜の異常粒成長は、基材からの拘束に由来していると考えられる。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2005

All Journal Article (1 results)

  • [Journal Article] Numerical simulation of peritectic reaction in Fe-C alloy using a multi-phase-field model2005

    • Author(s)
      M.Ode, S.G.Kim, W.T.Kim, T.Suzuki
    • Journal Title

      ISIJ International 45(1)

      Pages: 147-151

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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