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高速重イオンによる電子励起ミキシングの機構解明と複合酸化物、珪素化物への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17656305
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 原子力学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

岩瀬 彰宏  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60343919)

研究分担者 馬場 祐治  日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (90360403)
知見 康弘  日本原子力研究開発機構, 安全研究センター, 研究員 (30354830)
土田 秀次  京都大学, 工学研究科, 助教 (50304150)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2007年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード高速重イオン / 異種元素ミキシング / 電子励起 / 酸化物 / 珪素化物 / 放射光 / イオンビーム分析 / 照射誘起拡散
研究概要

17年度、18年度の金属-シリコン系、金属-アルシナ系における電気励起シキシングの研究に引き続き、19年度は、アルミ酸化物-セリウム酸化物間、および金属-金属間の電子励起ミキシングの研究を行った。Al203上にCeO2薄膜をスパッタ法により作成した。この試料を200MeVのxbイオンで照射し、異種元素界面の様子をX線回折法により評価した。低照射量領域では、Ce02の格子定数はいったん減少し、その後増加に転じた。後者は、Ce02内部への格子欠陥蓄積によるものと思われるが、前者の現象は、Al203-Ce02界面において原子ミキシングが起こった可能性を示唆する。また、Fe原子とRh原子が1:1で混在する金属間化合物Fe-50%Rh試料を同じく200MeV Xeイオンで照射した試料に対して、低速陽電子ビゴムによるSパラメータ測定を行った。Sパラメータのイオン照射量依存性から厘子空孔濃度を算出した結果、数10ppm程度であった。一方SRIM計算コードから求めた原子はじき出し量は1000ppm程度であった。これは、高速イオン照射によりFe原子とRh原子のミキシングが起こり、RhサイトのFe原子が置換する、いわゆる反構造欠陥(Apti-site dedects)が生じていることを意味するものである。これらの反構造欠陥の生成により、FeRh合金の磁性が大きく変化することもみいだしている。これらの結果は国際学会などで発表し、論文にもまとめた。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of swift heavy ion induced defects in Fe-Rh alloy by using positron beam technique2007

    • 著者名/発表者名
      F.Hori, M.Fukuzumi, A.Kawasuso, Y.Zushi, Y.Chimi, N.Ishikawa, A.Iwase
    • 雑誌名

      Pkysica Status Solidic 4

      ページ: 3530-3533

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of ion-irradiation induced diffusion in Pd-Si system using synchrotron radiation X-ray photoelectron spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      A.Iwase, Y.Chimi, N.Ishikawa, R.Nakatani, Y.Kato, M.Fukuzumi, H.Tsuchida, Y.Baba
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 245

      ページ: 141-144

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Atomic mixing at metal-oxide interfaces by high energy heavy ions2005

    • 著者名/発表者名
      R.Nakatani, R.Taniguchi, Y.Chimi, N.Ishikawa, M.Fukuzumi, Y.Kato, H.Tsuchida, N.Matsunami, A.Iwase
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physical Research B230

      ページ: 234-239

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Ion Irradiation Induced Ferromagnetism in FeRh Alloys2007

    • 著者名/発表者名
      A.Iwase
    • 学会等名
      The Doyama Symposium on Advanced Materials
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2007-09-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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