| 研究課題/領域番号 |
61470067
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
岡本 祥一 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (60087418)
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| 研究分担者 |
植松 敬三 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (00110726)
高田 雅介 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (20107551)
弘津 禎彦 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70016525)
松下 和正 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80024610)
山下 努 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30006259)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1988
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| キーワード | イオン注入 / 高温超伝導 / 窒素マルテンサイト / Fe_<16>N_2 / 交換異方性 |
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| 研究概要 |
セラミックあるいは金属薄膜に、N+、O+、B+などの励起イオンを10^<18>〜10^<18>ions/cm^2の高濃度に濃度と注入深さを制御して注入することにより、原子レベルで制御された物質を、室温かつ非平衡状態で合成することを試みた。注入試料について原子配列、結晶構造、微細構造を明らかにし電気的、磁気的機能性、高温超伝導性、光機能注に注目しつつより高度の機能性を模索した。
1.高温超伝導性と微細構造:1980年、高圧印加TiB_2が高温超伝導性を示す可能性について情報があった。そこで、Ti膜にB注入を行ないTiB_2膜を得た。4.2K〜700Kに亘り50ppm/K以下の温度係数を示す安定な抵抗膜が得られたが超伝導性は検出されなかった。N注入Nb膜ではTcが注入によって数K上昇した。さらにセラミックス超伝導体にO_2^+の注入を試みたが超伝導特性の顕著な改善は見られなかった。この研究により、セラミックス超伝導体の構造と微細構造に関し多くの知見が得られた。
2.FeーN系マルテンサイト薄膜の合成と磁性:鉄の単結晶薄膜にN_2^+を注入し、Fe_<16>N_2の合成を試みた。Fe_<16>N_2は、その自発磁化が鉄の値を40%近く上回るといわれる幻の物質である。試行錯誤の末、純度の高いFe_<16>N_2が得られた。自発磁化の実測値は鉄を確実に上回っており、ほば13%の上昇が見込まれている。一般に微量のN注入により自発磁化は増加する。
3.CoーCoO接合界面を含む薄膜の磁性:Co薄膜にO_2^+を注入しCoーCoO接合界面を含む薄膜を作製し構造、磁性を調べた。大きな交換磁気異方性の誘起を観測した。
4.N注入ZnO膜:c軸配向した六方晶ZnO薄膜にN_2^+を注入し組成変化、構造変化を調べた。N注入により抵抗は上昇し、注入した窒素によると考えられる蛍光スペクトルを観測した。注入した窒素はかなり安定に格子位置に入ると考えられる。
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