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ミクロ複合型無機薄膜の微構造制御と特性評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 62470064
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 無機工業化学・無機材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

金丸 文一  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (40029848)

研究分担者 吉朝 朗  広島大学, 理学部, 助手 (00191536)
小藤 吉郎  徳島大学, 総合科学部, 教授 (40029872)
高橋 昌男  大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (00188054)
延谷 宏治  大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (70156222)
吉川 信一  大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (10127219)
研究期間 (年度) 1987 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1989年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1988年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1987年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワード固体電解質膜 / 2次電池用電極 / TiS_2薄膜 / 窒化物超伝導体 / TiN-AIN系薄膜 / MoN-T_MN(T_M:Nb,Zr,Ti)系薄膜 / YBa_2CU_3O_<7-X>(F,Cu)薄膜 / TiN-AlN系薄膜 / MoNーT_MN(T_M:Nb、Zr、Ti)系薄膜 / YBa_2Cu_3O_<7-X>(F、Cu)薄膜 / 固体電解質薄膜 / Agイオン伝導体 / 窒化物薄膜 / Cu_3N薄膜 / YBa_2Cu_3O_<7-x>(F,Cu)薄膜 / rfースパッタリング法 / βーアルミナ薄膜 / βーAgI薄膜 / TinーAlN系固溶体 / TiNーAlN系窒化物薄膜 / 耐化学性被膜
研究概要

本研究において、熱的非平衡反応プロセスの一つであるスパッタ法、並びにプラズマCVD法を適用し、固体電解質,被膜材料、光・電気材料、超伝導体などの薄膜を作製するとともに、膜の微細組織やハイブリッド化と物性との関係について検討を行い、以下の結果を得た。
1.固体電解質薄膜:(i)Ag薄膜の直接ヨウ化法で作製し、バルクより2桁以上高い導電性を持つβ-Agl薄膜をあるとともに、導電機構を明らかにした。(ii)プラズマCVD法を適用してC面が膜に垂直なTis_2薄膜を作製し、その微細組織と電気化学的性質の関係を明らかにした。
2.窒化物薄膜:(i)TiN-AIN系混晶薄膜の合成、評価を行い、Egを0〜5.2eV間で制御できること、耐酸化性及び耐水性が向上することなどを示すとともに、それらの理由を化学結合面から明らかにした。(ii)価電子数(N_<UF>)が9〜11の間で変化するNaCI型MoN-T_MN(T_M=TiZr,Nb)混晶系薄膜をスパッタ法で作製することができた。生成膜の熱安定性を検討し、窒素と金属原子の原子半径比とN_<UE>を因子として、NaCI型構造及びWC型構造の生成組成範囲を明らかにした。また、ホ-ル係数がN_<UE>=10.5近傍で負から正に変化することを見いだした。X線光電子分光の結果と併せて、伝導バンドがt_<2a>と(p-ε_a)の2つのサブバンドから構成されることを明らかにした。新しく合成されたWC型混晶は、Mo側において15〜11Kの高いT_cを持つ超伝導正を示した。
3.超伝導酸化物薄膜:Fを添加した非晶質YBa_2CU_3O_U薄膜の結晶化過程を検討し、FイオンがYBa_2CU_3O_Uの結晶成長の促進並びにC面の優先配向に著しい効果を及ぼすことを明らかにした。他方、YBa_2CU_3O_Uは耐環境性に乏しいという欠点を持つため、実用にあたっては高温で本体と反応せず、耐環境性に優れた化合物をコ-トすることが必要である。このような物質を検討し、BaZrO_3などの有用な化合物を見いだした。

報告書

(4件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] 高橋昌男: "Ti_<1-X>Al_XN固溶体におけるパンドキャップの構造化学的研究" 粉末および粉末冶金. 34. 136-140 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲村偉: "RF-スパッタ法によって合成されたTi_<1-X>Al_XN薄膜の耐酸化性" 材料. 37. 83-86 (1988)

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  • [文献書誌] Masao Takahashi: "Nitride thin films" Mem.Inst.Sci.Ind.Res.,Osaka Univ.46. 25-35 (1989)

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  • [文献書誌] Shinichi Kikkawa: "New Materials for Advanced Lithium Battery-especially on Plasma-Assisted CVD of Tis_2" Mem.Inst.Sci.Ind.Res.,Osaka Univ.46. 63-70 (1989)

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  • [文献書誌] Masao Takahashi: "Durability againse Oxidation for Ti_<1-X>Al_XN Thin Films" Composites and Corrosion/Coating of Advanced Materials,ed.by S.Umekawa et.al.,Materials Research Society,Pennsylvania. (1989)

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  • [文献書誌] 森山斉昭: "RF-スパッタ法によって作製したY-Ba-Cu-O系薄膜の結晶化" 粉体および粉末冶金. 36. 123-127 (1989)

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  • [文献書誌] Gao-Chao Lai: "Phase transition in B1 type Mo_<1-X>Nb_XN sputtered films under ammonia annealing" J.Solid State Chem.82. 1-7 (1989)

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  • [文献書誌] Gal-Chao Lai: "Electronic Properties of B1type solid solution in the systems ofMoN-MN(M=Mb,Zr)" Proc.Int.Conf.Electronic Components and Materials,Beijing. November. 405-408 (1989)

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  • [文献書誌] Gao-Chao Lai: "Preparation and characterization of superconductig B1 type Mo_<1-X>Nb_XN thin films" J.Amer.Cer.Soc.72. 2310-2313 (1990)

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  • [文献書誌] Shinichi Kikkawae Deposition Process and Some Characteristics of TiS_2 Prepared by Plasma CVD: "Mem.Inst.Sci.Ind.Res.,Osaka Univ.(in press)"

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  • [文献書誌] M. Takahashi, S. Inamura, K. Nobugai, F. Kanamaru: "Structural chemical study on band gap of Ti_<1-x> Al_xN solid solution." J. Jpn. Soc. Powd. Metall. 34, 17(1987).

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  • [文献書誌] S. Inamura, K. Nobugai, F. Kanamaru, S. Emura: "preparation of Wurtzite-type Al_<1-x> Ti_x N(0<less than or equal>x<less than or equal>0.17) thin films" Chem. Express, 2, 539(1987).

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  • [文献書誌] F. Kanamaru, K. Nobugai, Y. Nakagiri, H. Yamamoto: "Preparation and characterization of thin ceramic films of solid electrolyte." Rep. Asahi Glass Found Technol., 51, 207(1987).

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  • [文献書誌] S. Inamura, M. Takahashi, K. Nobugai, F. Kanamaru: "Resistance against oxidation of Ti_<1-x> Al_x N films prepared by rf-sputtering method." J. Soc. Mater. Sc. Jap., 37.83(1988).

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  • [文献書誌] S. Kikkawa, R. Shimanouchi-Futagami, M. Koizumi: "Plasma assisted CVD of TiS_2." Appl., Phys., A49, 105(1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Takahashi, S. Inamura, K. Nobugai, F. Kanamaru: "Durability against oxidation for Ti_<1-x> Al_x N thin films" Composite and Corrosion/Coating of Advanced Mater.,.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Moriyama, S. Kikkawa, M. Takahashi, K. Nobugai, F. Kanamaru: "Crystallization of Y-Ba-Cu-O thin film prepared by rf-sputtering." J. Jpn., Soc. Powd. and Powd. Metall., 36, 123(1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. Lai, M. Takahashi, K. Nobugai, F. Kanamaru: "Phase transition in B1-type Mo_<1-x> Nb_x N sputtered films under ammonia annealing." J. Solid State Chem., 82, 1 (1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. Lai, M. Takahashi, K. Nobugai, F. Kanamaru: "Electronic properties of B1-type solid solution in the system of MoN-Mn(M=Nb, Zr)." Proc. Int. Conf. Electronic Composite and Mater., 1989 405.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Takahashi, K. Nobugai, F. Kanamaru: "Nitride thin films." Mem. Inst. Sci. Ind. Res., Osaka Univ., 46, 25(1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kikkawa: "New materials for advanced litium battery - especially on plasma assisted CVD of TiS_2." ibid. 46, 63(1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Takahashi, K. Nobugai, F. Kanamaru: "Electronic state and properties for solid solution of TiN-Mn(M=Al, Mo) system." Proc. 6-th japan-Koria Seminar on Ceramics, 1989, 473.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. Lai, M. Takahashi, K. Nobugai, F. Kanamaru: "Preparation and characterization of superconducting B1-type Mo_<1-x> Nb_x N thin films." J. Amer. Ceram. Soc., 72, 2310, (1990).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. Lai, M. Takahashi, K. Nobugai, F. Kanamaru: "Preparation and superconductivity of WC structure type Mo_<1-x> Nb_x N thin films." Mater. Res. Bull.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kikkawa, M. Miyazaki, Y. Heng Liu, F. Kanamaru: "Deposition process and some characterization of TiS_2 prepared by plasma CVD." Solid State Ionics.

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋昌男: "Ti_<1-X>Al_XN固溶体におけるバンドギャップの構造化学的研究" 粉体および粉末冶金. 34. 136-140 (1987)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 稲村偉: "RFースパッタ法によって合成されたTi_<1ーX>Al_XN薄膜の耐酸化性" 材料. 37. 83-86 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Masao Takahashi: "Nitride thin films" Mem.Inst.Sci.Ind.Res.,Osaka Univ.46. 25-35 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Shinichi Kikkawa: "New Materials for Advanced Lithium Battery-especially on Plasma-Assisted CVD of TiS_2" Mem.Inst.Sci.Ind.Res.,Osaka Univ.46. 63-70 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Masao Takahashi: "Durability against Oxidation for Ti_<1-X>Al_XN Thin Films" Composites and Corrosion/Coating of Advanced Materials,ed.by S.Umekawa et al.,Materials Research Society,Pennsylvania. (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 森山斉昭: "RF-スパッタ法によって作製したY-Ba-Cu-O系薄膜の結晶化" 粉体および粉末冶金. 36. 123-127 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Gao-Chao Lai: "Phase transition in B1-type Mo_<1-X>Nb_XN sputtered films under ammonia annealing" J.Solid State Chem.82. 1-7 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Gao-Chao Lai: "Electronic properties of B1 type solid solution in the systems of MoN-MN(M=Nb,Zr)" Proc.Int.Conf.Electronic Components and Materials,Beijing. November. 405-408 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Gao-Chao Lai: "Preparation and characterization of superconductig B1 type Mo_<1-X>Nb_XN thin films" J.Amer.Cer.Soc.72. 2310-2313 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Shinichi Kikkawa: "Deposition Process and Some Characteristics of TiS_2 Prepared by Plasma CVD" Mem.Inst.Sci.Ind.Res.,Osaka Univ.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Yoshiasa: Solid State Ionics. 27. 275-283 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Gao-Chao Lai: J.Am.Ceram.Soc.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 赤澤敏之: 北海道立工業試験場報告. 287. 23-32 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Masao Takahashi: Proc.MRS Inter.National Meeting on Advanced Mater.(1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 稲村偉: 材料. 37ー412. 83-86 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋昌男: 粉体および粉末治金. 34. 17-21 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 稲村偉: 材料. 37. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Suguru Inamura: J.Solid State Chem.68. 124-127 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2025-11-20  

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