| 研究課題/領域番号 |
63850166
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
花田 禎一 京都大学, 教養部, 助教授 (50111935)
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| 研究分担者 |
木村 邦夫 松下電器産業(株), 中央研究所, 主任研究員
平尾 一之 京都大学, 工学部, 助教授 (90127126)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
9,800千円 (直接経費: 9,800千円)
1989年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1988年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
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| キーワード | セラミックス薄膜 / 弾性的性質 / 振動リ-ド法 / ヤング率温度係数 / 高周波スパッタリング / 弾性異常 / ヤング温度係数 / アルミニウム蒸着膜 / 非晶質AlPO_4膜 / 薄膜 / 弾性率 / 非晶質薄膜 / 高温弾性率 / 弾性率の温度依存性 / 弾性率の温度係数 |
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| 研究概要 |
セラミックス薄膜の弾性的性質を調べることを目的として、片持ち梁基板による振動リ-ド法を用いた測定装置を開発した。この方法では、二種類の異なる基板を用いることによって、ヤング率とポアソン比の二つの弾性定数の測定が可能である。本装置を用いて測定したアルミニウムスパッタリング薄およびSiO_2スパッタリング非晶質膜の弾性率は、それぞれのバルクの場合の文献値とよい一致を示した。
さらに、この装置を用いて、高周波スパッタリング法により作成したSiO_2-Al_2O_3系およびAlPO_4-Al_2O_3系非晶質膜の弾性率を測定した。得られた結果から体積弾性率を計算し、体積弾性率と平均原子容との関係から、非晶質膜中のアルミニウムイオンの酸素配位状態を推定した。本装置により、室温付近での弾性率測定は精度よく簡便に行うことが可能となったが、高温域での弾性率測定に本装置を適用することは困難であった。
従って、高温域での薄膜の弾性率を測定することを目的として、懸垂による共振法を利用した薄膜のヤング率温度係数測定装置の開発を行った。本装置を用いて、スライドガラス基板上に作成したアルミニウム真空蒸着膜のヤング率とその温度係数を測定した。その結果、バルク状アルミニウム金属の文献とよい一致を示し、今回開発した高温域での薄膜弾性率測定器の信頼性が確かめられた。
また、高周波スパッタリング法により作成した非晶質AlPO_4膜のヤング率の温度係数を測定し、正の値の温度係数を得た。この「弾性異常」は、SiO_2ガラスやGeO_2ガラスなどの四面体開放構造をもつ非晶質材料に見られる性質であることから、この結果は、非晶質AlPO_4膜が四面体を基本とした開放構造を有することを支持している。
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