| 研究課題/領域番号 |
05555168
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
福長 修 東京工業大学, 工学部, 教授 (20199251)
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| 研究分担者 |
大橋 直樹 東京工業大学, 工学部, 助手 (60251617)
神崎 正美 東京工業大学, 工学部, 助手 (90234153)
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| キーワード | SiC-ダイヤモンド系 / Sr_2CuO_3rs系 / 圧力コンポジット / 超伝導酸化物 |
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| 研究概要 |
本年度はダイヤモンドの合成特に核発生機構とその後の成長過程を観察する新しい手法を開拓するための予備的な実験を開始した。従来は黒鉛-溶媒金属系を高温高圧状態(HPHT)にして、黒鉛からダイヤモンドは自然核発生して、さらに成長したダイヤモンド結晶を観察して議論してきたが、これでは局所的な温度、炭素濃度などのばらつきその他の制御が困難な因子に結果が左右される。
我々はまず、ダイヤモンドが成長する場所の温度と圧力が再現性よく制御されていることを確かめた。温度にして焼く10℃の幅で制御できる。それに基づき、Ni-Ti系溶媒での種結晶の表面に成長するダイヤモンドのモルホロジーとAセンサー、Cセンサー窒素濃度の合成温度による変化を検討して、合成温度が窒素濃度に大きく影響することを見いだした。
核発生過程を検討する対象としては、Fe-Co系溶媒を選択した。この系では鉄は炭化物を形成する傾向があり、その程度は温度圧力に大きく影響されるから、ダイヤモンドの核発生過程も同様に大きな影響を受けると推測したからである。実験結果は、予期したよに、ある特定な温度まではダイヤモンドの核発生が抑制され、実験した試料にはラマン散乱、カソードルミネッセンスなどでかろうじて検出できる少量で、微粒のダイヤモンドしかできない。これは炭化物の生成が優先されて、ダイヤモンドの核発生が大きく抑制されるからである。しかし、ある温度を境に急速に該生成密度が増加する。しかも、この境界温度(6GPa,1310℃)は種結晶表面のダイヤモンドの成長においても著しい差異を与えることが見いだされた。
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