| 研究課題/領域番号 |
03452263
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
溶接工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
三宅 正司 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (40029286)
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| 研究分担者 |
奈賀 正明 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (00005985)
巻野 勇喜雄 大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (20089890)
節原 裕一 大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (80236108)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
1992年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1991年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
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| キーワード | イオンビーム / ダイナミックミキシング / 表面改質 / 酸化物 / チタニア / アルミナ / イオン誘起結晶化 / ルチル構造 / イオンビ-ム / 酸化物薄膜 / イオンビ-ムスパッタリング / 酸化チタン |
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| 研究概要 |
イオンダイナミックミキシング法により、母材の上に高機能酸化物薄膜形成を行うことを中心とした、表面改質の実験的研究を行い、以下のような成果を得た。
1)酸化物薄膜としてチタニアの作成を試みた。その最初の試みとして冷陰極型の小さなイオン源を用いて、Si基板上にEB源からTiを蒸着し、同時にエネルギー約30keV、電流値0.2mA程度の酸素イオンビームを照射したが、得られた膜は全てTiOであった。その原因はイオンビーム量の不足にあると考え新しいイオン源の開発を行った。
2)酸素イオンを生成出来るイオン源の開発に関しては、ECRプラズマを用いるイオン源を製作した。そして2-24keVの広いエネルギー範囲に渡って、ほぼ同じビーム形状し(直径3cm)で電流値も1mA以上とれるイオン源を、長時間安定に作動させることが出来た。そしてこれをもとに小型ながら性能の良いイオンダイナミックミキシングシステムを開発出来た。
3)新しいイオン源を用いて再びチタニア作成の実験を行い、他の方法ではあまり得られていないルチル型のTiO_2薄膜が作成された。又ルチル型(110)面の優先成長が、イオンエネルギーやその照射量で大いに変化する。顕著なイオン誘起結晶化現象を見出した。そして結晶化と膜の電気抵抗率においても、一定の相関関係を確認した。
4)同じイオン源によりアルミナ作成の実験を行った。その結果イオン照射量の変化により、α-およびγ-Al_2O_3の形成が見られた。又イオンエネルギーが20keV以上で結晶化がおこることを見出した。そして膜の屈折率は約1.7で、バルクに近い値となり、電気抵抗率も1.6×10^<10>Ω・cmという実用的に十分な値を得た。
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