Production of amorphous Si using non-equilibrium eutectic reactions in liquid Al-Si alloys

• Project/Area Number: 24K01225
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26060:Metals production and resources production-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 岡田 純平 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (90373282)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 武 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10431602) ; 山田 類 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40706892) ; 榎木 勝徳 島根大学, 学術研究院機能強化推進学系, 准教授 (60622595)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000); Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
• Keywords: 共晶反応 / アモルファスシリコン / 状態図 / 液体急冷

Outline of Research at the Start

アモルファスSiは、アモルファス固体科学の発展に重要な役割を果たしてきた。アモルファスSiは一般に、スパッタリングや化学気相成長法によって製造される。一方Turnbullらは、アモルファスSiが過冷却液体Siから一次相転移を経て成長する可能性があることを指摘した。実験的には長い間Turnbullらの予測は実現されていなかったが、我々は最近、液体Al-Si合金を急冷すると１次相転移を経てアモルファスSiが形成されることを見出した。この結果は、アモルファス固体の新な形成過程が存在する可能性を示す。本研究において、液体Al-Si合金を液体急冷した際のアモルファスSiの形成プロセスを解明する。