| 研究概要 |
TiNi層,傾斜組成層及びFeGa層を単層膜として得るための成膜条件を決定するための基礎実験を実施した.特にTiNi薄膜に関しては,多元素同時スパッタリング装置を用いることにより,組成の精密制御(目標値に対して±0.1at%程度)が可能となり,厚さ方向の組成を連続的に変えた傾斜組成膜を得るための成膜条件を明確にすることができた.また,450℃程度に基板加熱しながら成膜することで成膜直後に結晶化したTiNi膜を得ることも可能となった.一般的に,成膜と同時に基板にバイアス印加することで,得られる膜の結晶性や基板との密着度に著しい変化が現れる場合があることが知られているので,本実験で使用している多元素同時スパッタリング装置にバイアス印加装置を取り付けてその効果を確認した.その結果,パルス状の負バイアスを印加することによって基板温度が400℃であっても結晶化した薄膜を得ることができた.種々の報告では,スパッタリング法で得た非晶質のTiNi薄膜の結晶化温度は500℃程度といわれているので,本研究によってパルス状の負バイアスの基板への印加がTiNi膜の結晶化温度の低減に著しい効果があることが明確となった.X線回折法で得た極図形を用いて配向性を評価したところ,バイアス印加の有無によって配向性を制御できる可能性も示すことができた.TiNi形状記憶合金の変態ひずみの平均値は8%程度と見積もられるが,結晶方位によっては9.4%の大ひずみが得られるので,薄膜の結晶方位性制御が可能になることで,従来報告されているものよりも大きな形状回復量が得られるマイクロアクチュエータを提供できることになる.次年度以降は,パルス状の負のバイアス印加条件とTiNi膜の結晶方位との関連も明らかにする計画である.
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