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電気化学的手法によるナノ表面高機能材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 06750678
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 金属物性
研究機関大阪大学

研究代表者

池宮 範人  大阪大学, 工学部, 助手 (90232214)

研究期間 (年度) 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
900千円 (直接経費: 900千円)
1994年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード原子間力顕微鏡 / エピタキシャル成長 / 固液界面 / 電析 / 金属薄膜
研究概要

電気化学-原子間力顕微鏡(EC-AFM)によって単結晶Au上への金属電析初期過程について原子レベルでその場観察し、エピタキシャル成長機構について明らかにした。単結晶Au基板と結晶系が同じであるCu、Agおよび結晶系の異なるTeについて電析を行った。基板はブリッジマン法によって作製した単結晶ロッドから所定の方位を切り出した。電解質水溶液中において前処理を施すことによって平坦で清浄な単結晶Au表面を得ることができた。Au(111)表面とAu(100)表面上へのCu、Agのアンダーポテンシャル析出(UPD)では、溶液中のアニオン種の吸着の影響を受けた被覆率の小さな吸着構造を経てpseudomorphic(1×1)構造を形成した。バルク析出においては、Agの場合、析出速度を大きくした場合(7.5原子層/分)においても完全な層状成長が見られ平坦な薄膜が作製できることがわかった。これに対して、Cuについては、析出速度が大きい場合(5原子層/分)では島状成長するが析出速度を小さく(0.5原子層/分)すると層状成長することがわかった。さらに、Teでは、Au(100)表面上においてpseudomorphic構造を形成することなく(√<2>×√<2>)R45°構造のままバルク析出へと至ることがわかった。また、バルク析出ではTeはAgやCuよりもAuとの結合力が大きいため、析出速度を小さくした場合(0.5原子層/分)においても島状成長した。以上、3種類の金属の電析初期過程についてその場観察した結果、電析薄膜の成長形態は金属の析出速度だけでなく、基板と析出金属間の結合力によって支配されることが明らかになった。また、この結合力はバルク析出電位と溶解電位との差によって評価できることを示した。これらの知見をもとに単結晶Au基板上への化合物半導体薄膜などの高機能性材料の創製が可能であると思われる。

報告書

(1件)
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (3件)

  • [文献書誌] N.Ikemiya,S.Miyaoka,S.Hara: "Observations of the Cu(1×1)adlayer on Au(111)in a sulfuric acid solution using atomic force microscopy" Surface Science. 311. L641-L648 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ikemiya,T.Kubo,S.Hara: "In situ AFM observations of oxide film formation on Cu(111)and Cu(100)surfaces under alkaline solutions" Surface Science. 323. 81-90 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ikemiya,S.Miyaoka,S.Hara: "In situ observations of the initial stage of electrodeposition of Cu on Au(100)from an aqueous sulfuric acid solution using atomic force microscopy" Surface Science. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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