遷移金属合金複合薄膜における固体反応の、高分解能分析電子顕微鏡による研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63460226
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 吉田 虔太郎 神戸大学, 工学部, 助教授 (60031085)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 隆 神戸大学, 工学部, 助手 (00112079)
• Keywords: 真空同時蒸着法 / 真空逐次蒸着法 / 固体反応 / 長周期合金格子 / 電子ビ-ム真空蒸着 / 高分解能電子顕微鏡 / 電子顕微鏡結晶構造解析

Research Abstract

容量の十分大きな電子ビ-ム蒸発源をそなえた高真空蒸着装置を組み立て、それに抵抗加熱方式の蒸発源をつけ加えて、蒸発困難な遷移金属の複合薄膜(同時蒸着膜や、遂次蒸着による極薄二重膜)を製作できる装置を得ることが、第一の課題である。昭和63年度には、補助金の枠内で高真空排気装置を設計特注し、研究室内へ運搬設置した。本年度(平成元年度)初頭からその排気テストをおこない、到達真空度3×10^<-7>Torrの結果を得た。これは遷移金属の一つ、Mnなどを酸化させずに蒸着できる数値である。ついで電子ビ-ム蒸発用電源(0.5A、10kV)を購入し、上記の装置へ組み込んだ。電子ビ-ム蒸発源からはMnを、抵抗加熱式蒸発源からはBiを蒸発させ、複合薄膜の製作テストをおこなった。この二種類の金属、特にMnの蒸発中でも、真空度は5×10^<-6>Torr以下には悪化しなかった。これは従来使ってきた自家製の蒸着装置の真空度よりは、二桁高い値である。ただし、現在の方式がある静止電子ビ-ムでは、多量のMnを蒸発させることはできなかった。多量のMnを連続して蒸発させるには、電子ビ-ム・スイ-プ装置(平成2年度補助金で購入予定)が必要である。現在、ハンダコテのヒ-タ-等を利用して、試料の熱処理装置を設計組み立て中である。
従来の蒸着装置で続行しているBi〜Mn極薄二重膜の研究では、既報の長周期正方晶が、遷移金属同志の合金によく現れるシグマ相の構造に密接な関連をもつことがわかった。これは遷移金属と非遷移金属元素との合金でシグマ相様の構造がみつかった最初の例かもしれない。同時蒸着Bi〜Mn膜の成分、50〜30at%Mnに現れる新合金相は、格子定数a=7.8Å、c=5.7Åの正方晶であることを電子線回析図形から決定した。いずれも、その空間群を定め、高分解能電子顕微鏡像を手掛りに単位胞内の原子配列を探索中である。

Research Products

• [Publications] Kentaroh Yoshida: "Long-Period Tetragonal Lattice Formation by Solid-State Alloying at the Interface of Bi-Mn Double Layer Thin Films." Acta Crystallographica. B45. 40-45 (1989)
• [Publications] Takashi Yamada: "Use of Cartesian Co-ordinate systems,〈〓〓〓〉,in the Multi-Slice Simulation Prograpm for High Resolution Electron Microscopy." Memoirs of the Faculty of Engineering,Kobe University. No.36. 215-234 (1989)
• [Publications] Kentaroh Yoshida: "Production of Alloy Phases in Bi-Mn System by Vacuum Deposition Followed by Solid-State Alloying and Their Structure Investigations by High Resolution Electron Microscopy." Supplement to Acta Crystallographica,Proc.XVth Congress and General Assembly of IUCr.(Bordeaux,France,1990). (1990)
• [Publications] Kentaroh Yoshida: "Structure of Long-Period Tetragonal Lattice Formed by Solid-State Alloying in Bi-Mn Double Layer Thin Films." Proc.XIIth Intern.Congr.for Electron Microscopy(Seattle,U.S.A.1990). (1990)
• [Publications] Takashi Yamada: "A New Alloy Phase Produced in the Co-Deposited Bi-Mn Films in a Composition Range 50-30 At% Mn." Proc.XIIth Intern.Congr.for Electron Microscopy(Seattle,U.S.A.1990). inpress (1990)
• [Publications] Takashi Yamada: "エネルギ-分散型X線分光法による、同時蒸着Bi〜Mn薄膜の定量分析" Memoirs of the Faculty of Engineering,Kobe University. (1990)