電気化学的graphoepitaxyによるCo-Ni及びCo-Fe系合金析出挙動

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650741
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 不破 章雄 早稲田大学, 理工学部, 教授 (60139508)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石崎 貴裕 日本学術振興会, 特別研究員
• Keywords: 電析 / 異常共析 / 合金

Research Abstract

本研究ではCo-Ni、Co-Fe系合金薄膜の電析条件と膜の結晶性の相関的な関係及び膜厚変化の影響による結晶構造についての研究を行った。本年度は、基礎的な電析条件の検討と共に電析を行う際の基板の選択を行うことを目的とした。
作用極に用いる基板としては、Co-Ni、Co-Fe系共に結晶構造の制御を行うため、CoのC軸に対しミスフィットの少ないCu板を使用して行った。本実験では析出電位を-0.8〜-2.0V vs.Ag/AgClの範囲で変化させて膜を析出させ、それぞれの析出電位において得られた膜組成を調べた。その結果、膜の組成はCo-Ni、Co-Fe系共に析出電位の変化にほとんど影響されず、むしろ電解浴の組成によって一義的に決まる事がわかった。また、析出機構としては電気化学的に貴な金属の析出が抑制された異常共析型である。これら得られた種種の組成の合金膜についての微細構造について解析を行った結果、Co-Ni系に対してはhcp構造のε相とfcc構造のα相が得られた。また、X線回折ピークの強度からこれらの膜の結晶配向は、ε相では(110)面の配向を強く示し、α相では(220)面の配向を強く示した。Co-Fe系の合金薄膜の構造解析結果としては、bcc構造のα相とfcc構造のγ相が得られ、純Co膜ではhcp構造のε相が得られた。この結果から、Co-Fe系の膜の構造は膜組成によって一義的に決まり、hcp構造のε相は0〜15at%Feの範囲で形成され、fcc構造のγ相は0〜35at%Feの範囲で形成され、bcc構造のα相は20〜90at%Feの範囲で形成された。