| 研究概要 |
イオン反応としてはダイヤモンドの微細多結晶塊の生成、プラズマによる窒化、炭化、酸化等の表面改質、超電導材、磁性体、半導体等の高機能物質の生成を利用が行われた。生成物の同定には現有設備による各種表面分析機器データが用いられた。
他方理論計算よりの示唆と実験データの検討から、併せてプラズマイオン反応における生活ラディカルイオンの役割を明らかにし、これらの高機能物質の生成機構の解明と最適生成条件の確立が計られた。
1.活性ラディカルイオン種の空間分布検出・表示と高機能物質生成プラズマ条件の確立
ダイヤモンドを例として示すと、C,C_2,CH,CH_2,CH_3,CH^<3+>等のような活性ラディカルイオン種の検出を、モノクロメーターの特定波長への高速ステップスキャン制御と特定波長信号の走査型輝度変調装置によって、空間分布表示しダイヤモンドの生成に対するプラズマ条件(電流、電圧、ガス組成・流量、基板温度等)の確立が行われた。本実験の最も重要なところであって、イオン反応のIn-Situ可視化が実現された。(研究発表6〜8項参照)
2.高機能物質の生成機構の解明と最適生成プラズマ条件の確立
1.2.の成果に基ずき、アーク-RF混成プラズマ特有の高エネルギー密度中でのイオン反応の解明および高機能物質の生成機構の解明をわれた。これらの解明には、理論的エネルギー計算による示唆と共に、現有設備であるTEM,EPMA,SEM,ICP,X線回折等の生成物質に対する分析結果を活用された。(研究発表1〜5項参照)
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