原子層で制御させた電析金属膜の反射電子顕微鏡法による研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04224216
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 林 安徳 九州大学, 工学部, 教授 (80010940)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 常光 幸美 九州大学, 工学部, 助手 (40211974) ; 増田 正孝 九州大学, 工学部, 助教授 (40165725)
• Keywords: 電析 / 金属多層膜 / 結晶成長 / 反射電子顕微鏡法

Research Abstract

本研究は、電析による金属多膜の作製を目的としており、Pt単結晶表面への異種金属電析初期過程を反射電子顕微鏡法により直接観察し、電伏金属超薄膜の結晶成長機構解明ならびに単子層レベルでの積層構造を制御しようとしたものである。反射電子顕微鏡観察には、Pt単結晶球を電極として使用し、この(111)面を観察した。具体的には、まずPt(111)表面を観察し、その表面にCoを電析させ析出状態を観察する。次に電解液中でのアノードストリッピングによる電気化学的解析から電析量を評価し、完全にCoがアノード溶解した同一Pt表面を再度観察するという操作を繰り返すももである。Pt(111)表面へのCo電析の場合には、厳密には完全な2次元的層状成長でないが、単原子層形成後ある層の成長が完了する以前にその上に次の層の成長が開始する10原子層程度の多層同時成長を観察した。更に、その上にPtを数原子層電析すると成長表面が平坦化される傾向を示し、また界面での規則化合金相形成の可能性も示唆された。次に設計上[Co(2nm)/Pt(4nm)]を一周期として50周期積層した膜を作り、その構造をX線回析で調べた。低角度の回折でおよそ6nmの超構造が認められたが、完全度はまだ低い。
本研究を基に、十分純化した電解液中において電析条件を厳密に制御することにより、単原子層レベルで積層構造制御された金属多層膜の作製は可能であるといえる。

Research Products

• [Publications] Y.Jyoko,R.Koyama Y.Hayashi: "Reflection Electron Microscopy of Copper Electrocrystallizatopn on Platinum" Mater.Trans.JIM. 32. 456-550 (1991)
• [Publications] Y.Jyoko, R.Koyama Y.Hayashi: "Reflection Electron Microscopy of Electrokeposited Metal Films" Annual Reports of the HVEM Laboratory,Kyushu University. 15. 25-26 (1991)
• [Publications] 柏原 智,常光 幸美,林 安徳: "電析による金属多層膜の作製と反射電子顕微法による評価" 九州大学超高圧電顕室研究報告. 16. 69-70 (1992)
• [Publications] 常光 幸美,林 安徳: "電析による金属人工格子の作製" 日本金属学会会報. 31. 849-851 (1992)
• [Publications] Y.Jyoko, S.Kashimabara Y.Hayashi: "Preparation of Cobalt/Platinum Multilayers by Electrocrystallization" Mater.Trans.JIM. 33. 1149-1154 (1992)
• [Publications] Y.Jyoko,Y.Hayashi: "Preparation of Metallic Multilayers by Electrorystallization" J.Magn.Magn.Mater.(1993)