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水素は原子半径の小ささゆえに、材料内での拡散が大きく、シリコンの破壊や、鋼を劣化させるなど負の効果と、金属内にエネルギーとして貯蔵できるなどの正の効果の双方を持つ。製品となった場合には、電子デバイスの絶縁破壊や、構造物の損傷などに繋がる。シリコンに関しては、水素の存在位置や挙動の研究が盛んであり、シリコン水素の初期反応と、それを反映した極微小な表面応力も関係づけることができる。つまり、微小応力の変動から、材料の水素化の状態をモニターできる。
本年度は、ステンレス鋼薄板の温度コントロールを行い、背面からの水素透過の総量を、電子衝撃脱離による水素イオンとして検出し、温度と透過量の決定を行った。
また、シリコンカンチレバーの表面に、ステンレス鋼の薄膜を成膜し、水素プラズマからの活性中性水素原子を照射し、照射中の大きな引っ張り応力を発生を計測した。引っ張り応力発生後、水素照射を止めると、水素の脱離に伴って応力は小さくなったが、元の値には戻らなかった。この時の膜の光学定数、膜厚等を、照射前のものと比較したところと、膜厚に変化はなかったものの、光学定数のうちの吸収項に変化が見られた。
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