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シャドウ効果と幾何学的効果を活用したポーラスな機能性薄膜の作製

研究課題

研究課題/領域番号 13875114
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 金属物性
研究機関福島大学 (2002)
東京工業大学 (2001)

研究代表者

入戸野 修  福島大学, 教育学部, 教授 (40016564)

研究分担者 中村 吉男  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00164351)
芳賀 由美子  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (10262297)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード機能性薄膜 / シャドウ効果 / 薄膜合成法 / 結晶配向性 / 多孔性 / ポーラス性 / アンモニアガス / 窒化アルミニウム / 蒸着法 / スパツタ法 / 成長形態 / 結晶配向 / アルミニウム
研究概要

本研究は、素材と反応性の高い活性ガスとを適切に選定することで、ミクロ・マクロの複合化と3次元形態を同時に図る合成様式による合成法でポーラス性を有する新機能性材料を創生できる製法要件および装置の設計概念を調べる基礎的実験研究である。基本原理はマクロ・ミクロな複合化と装置や合成法に関係した幾何学的効果と負荷されるシャドウ効果を有効利用し飛来してくる素材の粒子の堆積様式と成長形態を制御することでポーラスな形態を有する薄膜合成を図るものである。
(1)昨年度素材と反応性ガスの組合せについて検討し、活性ガス中での金属蒸着で金属化合物を安価・低温度で合成できることを実証した。その研究成果を発展させ,簡易で安価な装置により低温度で結晶配向性と結晶性の良いAlN薄膜を合成する手法を確立した。アンモニア反応ガス中での飛散方向を制御して蒸発Alガスを低温基板上に堆積することでa軸配向性の結晶性の比較的良質な薄膜を合成することに成功した。また,Qマス測定の結果によると導入時点で既にNH3の解離が起こり低温度でも増大すること,Al微粒子の基板上存在で反応特性が敏感に向上することが分かり,成長機構解明の鍵を得ることができた。
(2)さらに,新しい合成手法の開発のために,主として液体素材のスプレー噴霧による飛来する粒子の方向性を制御する堆積反応あるいは反応ガス中堆積とその後の熱処理による合成方法でポーラス性(特に比表面積の増大を意図した多孔性)を有する機能性薄膜を創製するための合成条件を調べた。すなわち,予め設定した光触媒機能性を高効率で発現すると期待される混合粉体(TiO2+電気石)を選定し,所定混合比の混合粉体をアルコール系揮発性液体を溶媒として分散させた混合液を合成し,それらを空気中および酸素中で噴霧しガラス基板上に堆積し,その後熱処理によりポーラス性を制御できる薄膜を合成した。当初期待した光触媒特性と合成条件の相関関係は現在研究中である。新しい簡易型のポーラス性薄膜を合成できることが分かり,今後萌芽的研究として発展させて実験研究を続行する計画である。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] M.A.Taher, Y.Haga, Y.Nakamura, O.Nittono: "Quality Improvement by Annealing for Flash-evaporatioed Thin Films"Material Transactions. 42・12. 2584-2589 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Haga, N.Nakaya, Y.Nakamura, E.Takeda, O.Nittono: "Preparation and Magnetooptical Properties of AlN-Fe Granular Films"Jpn.J.Appl.Phys.. 40・11. 6561-6565 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Shi, M.Azumi, O.Nittono: "Structural and Magnetic Properties of Co-C Composite Films and Co/C Multilayer Films"Appl.Phys.A. 73. 215-218 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.G.Roy, O.Nittono: "Annealing-Induced Properties of Al-N-M(M : Co, Fe)Thin Films"Intermag 2003. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Shi, Y.Nakamura, O.Nittono: "Perpendicular Magnetic Anisotropy of Co-TiN Composite Films with Nano-fuber Structure"J.Appl.Phys.. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 0.Nittono, N.Tega, J.Shi, Y.Nakamura, O.Nittono: "Preparation of AlN Films by Using NH3 at low Temperatures"AsCA Crystal Conference. (発表予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.A.Taher, Y.Haga, Y.Nakamura, O.Nittono: "Quality Improvement by Annealing for Flash-evaporated Thin Film"Materials Transactions. 42-12. 2584-2589 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Haga, N.Nakaya, E.Takeda, O.Nittono: "Preparation and magnetooptical Properties of AIN-Fe Granular Film"Jpn. J. Appl. Phys.. 40-11. 6561-6565 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Shi, M.Azumi, O.Nittono: "Structural and Magnetic properties of Co-C composite films and Co/C multilayer films"Appl. Phys. A. 73. 215-218 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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