バルク結晶に導入した亀裂の平面透過電子顕微鏡観察

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10305045
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 坂 公恭 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90023267)
• 研究分担者: 佐々木 勝寛 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (00211938) ; 黒田 光太郎 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30161798)
• キーワード: 亀裂 / 透過電子顕微鏡 / 転位 / バルク結晶 / 集束イオンビーム法

研究概要

材料の破壊は材料科学の最重要課題のひとつである。材料の破壊の研究には、2つのアプローチが存在する。その1つは巨視的なアプローチで、その対極に位置する方法は計算機によるシミレーションである。しかし、この両者を橋渡しするメゾスコピックな尺度での亀裂の挙動に関する情報が現在欠落している。
メゾスコピックなアプローチとしては透過電子顕微鏡(TEM)が最適である。しかし、亀裂先端部からTEM用薄膜試料を作製することは容易ではない。
本研究では、集束イオンビーム(FIB)法を適用してバルク結晶内に亀裂を導入し、亀裂が薄膜試料の表面と平行になるようなTEM試料を作製し、バルク結晶内での亀裂先端部の構造変化を透過電子顕微鏡で観察するもことにより、これまで欠落していた破壊のミクロとマクロの研究の橋渡しをすることを目的としている。
Siの他に、GaAs、アルミナや準結晶といった脆性材料の亀裂先端部の観察を行い、基礎的知見を得た。

研究成果

• [文献書誌] Suprijadi and H.Saka: "On the nature of a dislocation wake along a crack introduced in Si at the DBTT"Phil.Mag.Lett.. 78. 435-443 (1998)
• [文献書誌] H.Saka,J.Shimatani,Suprijadi and T.Nango: "FIB/TEM observation of defect structure underneath an indentation in silicon "Mat,Res,Soc.Symp.Proc.. 522. 71-76 (1998)
• [文献書誌] H.Saka,G.Nagaya : "Plan-View observation of crack tips in bulk materials by FIB/HVEM"Radiation Effects & Defects in Solids....... 148. 319-332 (1999)
• [文献書誌] M.Wollgarten,H.Saka: "Microstructural investigation of the brittle-ductile transition in Al-Pd-Mn quasicrsytals"Phil.Mag.A. 79. 2195-2208 (1999)
• [文献書誌] Suprijadi and H.Saka: "Cross-sectional and plan-view observation of cracks introduced in Si at the DBTT"Mat.Res.Soc.Symp.Proc.. 538. 169-174 (1999)
• [文献書誌] Suprijadi and H.Saka: "TEM observation of dislocation emission from a crack at DBTT in Si"Materi.Trans. 42. 28-32 (2001)