2001 Fiscal Year Annual Research Report
分解溶融型層状酸化物の結晶成長における異方性制御と大型化
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13750009
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
綿打 敏司 山梨大学, 工学部, 助手 (30293442)
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| Keywords | 結晶成長 / 浮遊帯域溶解法 / 層状酸化物結晶 / 成長速度の異方性制御 / 育成結晶の形状制御 / 分解溶融 / 四楕円型赤外線集光加熱炉 |
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| Research Abstract |
これまでの浮遊帯域溶融法による研究では、層状構造であることに起因して生じる結晶成長速度の異方性がある場合、育成される結晶の形状が扁平なものになることはさけられず、その形状を制御することは困難であった。申請者が先に考案した非等方加熱式浮遊帯域溶融法は、層状構造をとる調和溶融物質の単結晶育成において、その育成結晶の形状制御に有効であった。しかし、この方法を分解溶融物質の単結晶育成に適用しようとすると、複数のアングルからリアルタイムに溶融帯を観察することが困難であるために、溶融帯の不安定性を見過ごしやすく、その結果として異相を析出した。
本研究では、単数であった溶融帯観察用のカメラを複数設置することでリアルタイムにアングルを変えた状態で溶融帯を観察することが可能となった。こうすることで溶融帯の安定化を図ることが可能となり、結晶の成長速度に異方性がある層状分解溶融型物質の一つであるSr_<14>Cu_<24>O_<41>単結晶について、その育成形状を異相の析出なしに育成することに成功した。
本研究により、非等方加熱式浮遊帯域溶融法は、調和溶融物質だけでなく、分解溶融物質の育成形状の制御に有効であることが明らかになった。
Sr_<14>Cu_<24>O_<41>に比べてより結晶の成長速度の異方性が大きいために扁平な結晶しか育成されていないBi_2Sr_2CaCu_2O_yの単結晶育成に本研究を適用した場合には、アスペクト比の非常に大きな扁平な種結晶しか得られないために、結晶育成開始時の種付けの際に融液ダレを生じ、その融液ダレが異相の析出の要因となっており、育成結晶の形状制御は困難な状態となっている。この問題を解決するためにはアスペクト比の比較的小さな厚みのある種結晶を用いることが不可欠であると判断し、現在は種結晶の大きさを改善するための工夫を行っている。
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Research Products
(1 results)
