1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11124216
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
齋藤 秀俊 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (80250984)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大塩 茂夫 長岡技術科学大学, 工学部, 教務職員 (90160473)
伊藤 治彦 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70201928)
八井 浄 長岡技術科学大学, 極限エネルギー密度工学研究センター, 教授 (80029454)
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| Keywords | 窒化炭素 / 弾性反跳 / ERDA / 水素 / IR / アモルファス / 照射 / ホモリシス |
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| Research Abstract |
アモルファスC:N:H膜の構造は、メチル基、メチレン基およびアミノ基で終端される1nm以下の大きさの窒化炭素クラスターからなるモデルで説明される。本研究ではアモルファスC:N:H膜の終端水素をHe^<2+>イオンビーム照射による水素弾性反跳現象を利用してホモリシス的に離脱させた。アモルファスC:N:H膜として二種類のα-CN_x:H膜を準備した。サンプルAはメチル基、メチレン基およびアミノ基を多く含有していて、x=0.25である。一方サンプルBは主にアミノ基を多量に含有し、x=0.67である。これらのサンプルに2.5MeV-He^<2+>を0〜4.86×10^<15>ions/cm^2の範囲で照射した。サンプルAでは、He^<2+>照射量の増加と共に、メチル基およびメチレン基の水素が超高真空中に離脱し、炭素の未終端は結合を新たに形成して窒化炭素クラスターの成長がみられた。初期水素組成は0.5で、He^<2+>照射とともに組成は減少した。それと共に機械特性も1.6GPaから5.2GPaに増加した。一方、サンプルBの結果から、He^<2+>照射によってもアミノ基は破壊されず、窒化炭素クラスターの成長が観測できなかった。初期水素組成は0.2で、He^<2+>照射とともに組成は変化しなかった。アミノ基が破壊されない理由として、プロトンのヘテロリシス的な解離があげられる。極性が大なアミノ基の水素は高速イオンビームによる瞬間的な結合破壊によりプロトンとして解離することが十分考えられる。プロトンがNアニオンの間の強いクーロン静電引力で瞬時に再結合すれば、見た目には「解離しない」と判断されてしまう。
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Research Products
(2 results)
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[Publications] H. Saitoh, H. Itoら: "Synthesis of amorphoud carbon nitride films using dissociative excitation reaction"Japanese Journal of Applied Physics. 39(3). (2000)
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[Publications] H. Ito, H. Saitohら: "Mechanism of nitrogen incorporation into amorphous-CNx films formed by plasma-enhanced chemical-vapor-deposition of the doublet and quartet states of the CN radical"Japanese Journal of Applied Physics. 39(3). (2000)
