| 研究概要 |
レーザラマン分光分析による応力評価法は光学フォノン振動数の変化(ラマンシフト)と応力の比例関係をその測定原理としている.本研究では,この測定原理である光学フォノン振動数の変化と応力の関係を,応力の多軸性も含めて理論と実験の両面から調査した.そして以下の結果を得た.
(1)(100)面の後方散乱配置時のラマンシフト量は,応力の方向に依存せず,第1不変量であるσxx+σyyに比例することが,理論と実験の両面から導き出された.また,せん断応力は後方散乱配置では計測できないことが解かった.
(2)(110)面の後方散乱配置時のラマンシフト量は,結晶方位と応力成分の関係および入射散乱の偏光配置に依存することが理論解析の結果から導かれ,実験結果からもその傾向が確認された.すなわち,ラマンシフト量が応力の大きさだけでなく応力の方向と測定時の偏光方向により異なることが解かった.また,種々の方向に引張負荷を加えたときのラマンシフト量と応力の比例係数を,種々の偏光配置について理論的に求めた.この結果は単にラマンスペクトルを測定することで応力の大小を判断できないことを示しており,応力評価における重要な注意事項である.
(3)計画していた2軸応力負荷装置の試作については,十字型試験片など複雑なSi結晶試験片をつくることがまず困難であること,および,既知のせん断応力を比較的広い範囲に与える小型の負荷装置の設計が困難なことが判明したため,有限要素法解析を併用した方法について今後研究を進めていく.
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