1994 Fiscal Year Annual Research Report
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05239101
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小竹 進 東京大学, 工学部, 教授 (30013642)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相原 利雄 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (90006172)
藤川 重雄 富山県立大学, 工学部, 助教授 (70111937)
長崎 孝夫 東京工業大学, 工学部, 助教授 (30155923)
井上 剛良 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (20193592)
今石 宣之 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (60034394)
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| Keywords | 分子凝縮機構 / 核凝縮・膜凝縮 / 熱CVD・プラズマCVD / クラスター / 微粒子 / 薄膜 / 凝縮制御 / 分子熱工学 |
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| Research Abstract |
凝縮過程の分子熱工学的機構を実験および数値計算によって解明し,微粒子・薄膜製造における精密制御技術の基礎を確立することを目的とする研究を行い,次の成果を得た。
(1)パルス型超音速自由噴流を用いて大きいサイズ分布のクラスター分子線をつくり,その薄膜凝縮実験を行って,小さなサイズのクラスターは凝縮過程を促進する効果を持つが大きなサイズ分布になるとその効果は次第に飽和してくることを明らかにした(小竹)。
(2)有機金属化合物の熱CVDの気相および表面反応速度定数を決定して反応モデルを構築し成膜機構の解析を行うとともに,高速回転熱CVD装置の試作および数値解析を行い高速回転による成膜速度の均一化・高速化特性を明らかにした(今石)。
(3)強度および選別速度を制御した金属分子線の蒸着実験を行い,並進エネルギーによって膜結晶構造が異なること,強度が小さいときはエピタキャシャル膜、大きいときはランダム膜になることを明らかにした(井上)。
(4)金属蒸気のノズル膨張によるクラスター生成に関する減速電界法検出実験を行い,低融点金属の場合小サイズクラスターが検出されることをしめし、これらを均質核生成理論による解析を行うとともに,薄膜蒸着過程の電子顕微鏡観察を行った(長崎)。
(5)強い水素結合を有する会合性液体のメタノール蒸気の凝縮係数を衝撃波管端面膜凝縮実験により計測し0.15〜0.16の値を得た。さらに、気液界面での蒸気の温度適応係数を測定するために光干渉計の製作を行った(藤川)。
(6)分子動力学的計算により水および二酸化炭素のクラスター形成過程とそれに及ぼす温度・密度の影響を明らかにし、さらに、水の水素結合のネットワーク形成過程および分子の内部自由度のクラスター形成に対する影響を明らかにした(相原)。
(7)2次元レーザ誘起蛍光観装置を用いて高温超伝導体のレーザアブレション中のBa原子,BaO分子および発光種の挙動を観測し、その違いを明らかにするとともに,Ba原子のSi基板での反射の様子の撮影に成功した(岡田)。
(8)気相反応およびその冷却により酸化チタンおよび銀の凝集微粒子を生成し,加熱場での焼結緻密化および一次粒子成長過程を微分型モビリテイアナライザーで計測し,融点の20〜50%温度で焼結による急激な粒子径の変化が起こること明らかにした(奥山)。
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[Publications] 橋本博文: "相変化過程における分子振動エネルギー変化の分光学的研究" 日本機械学会論文集(B). 60-571. 977-982 (1994)
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[Publications] H.Hashimoto: "Fourier transform infrared spectroscopy of molecular clusters" Progress in Astronautics and Aeronautics. 158. 302-310 (1994)
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[Publications] 今石宣之: "酢酸亜鉛によるZnOのCVDに及ぼす操作圧の効果" 化学工学論文集. 21-2. 印刷中 (1995)
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[Publications] N.Imaishi: "Reaction analysis for ZrO_2 and Y_2O_3 thin film growth by LPCVD using β-diketonate complexes" J.Crystal Growth. 147. 130-146 (1994)
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[Publications] 藤川重雄: "会合性液体の蒸発・凝縮現象に関する分子論的研究" 日本機械学会論文集(B). 61-581. 215-222 (1995)
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[Publications] 藤川重雄: "衝撃波の反射領域・衝撃波管管端面での蒸気の膜状凝縮理論" 日本機械学会論文集(B). 61-582(印刷中). (1995)
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[Publications] 小原 拓: "水の水素結合に関する分子動力学的研究(第1報:結合数及び寿命の温度・密度依存成)" 日本機械学会論文集(B). 61-582(印刷中). (1995)
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[Publications] 小原 拓: "水の水素結合に関する分子動力学的研究(第2報:水素結合ネットワークの解析)" 日本機械学会論文集(B). 61-583(印刷中). (1995)
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[Publications] Y.Nakata: "Plume-subtrate interaction in pulsed-laser deposition of high temperature superconducting thin film" Appl.Phys.Lett.64. 2599-2801 (1994)
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[Publications] W.K.A.Kumudani: "Spatial distribution of YO molecules ejected from laser-ablated YBa_2Cu_3O_7-x" Applied Physics. B58. 289-294 (1994)
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[Publications] M.Shimada: "Wall deposition of ultrafine particles by thermophoresis in nonisothermal laminar pipe flow of different carrier gas" Jpn J.Appl.Phys.33. 1174-1181 (1994)
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[Publications] M.Shimada: "Size change of very fine silver agglomerates by sintering in a heated flow" J.Chem.Eng.Jpn.27. 795-802 (1994)
