平面状および球面状の金属基盤上に真空蒸着した異種金属薄膜の結晶学

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550473
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 加藤 雅治 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (50161120)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 稔 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (20108236)
• Keywords: 薄膜 / 蒸着 / 結晶学 / エピタキシャル関係 / 界面 / FIM

Research Abstract

1.昨年度の設備・備品費で完成された改良型真空蒸着装置は、本年度も順調に稼動している。この装置の保守や、他の関連実験に必要な消耗品を、本年度の補助金より購入した。
2.平面状の基盤を用いる研究としては、おもに銅の高指数面基盤上に鉄を蒸着させる研究を、昨年度より継続して行った。基盤が高指数面になると、それとBain対応で結ばれ界面を形成すべき候補となる蒸着金属の結晶面の数が増すが、詳細な透過電子顕微鏡観察によって、確かに1つの基盤上に複数のエピタキシャル関係をもつ蒸着結晶が生成されていることを見出した。
3.球面状の基盤を用いる研究としては、銅の[001]方向を長手方向とした電界イオン顕微鏡(FIM)用針状試料の上に、FIM装置内に組み込んだ改良型の真空蒸着装置によって、鉄を蒸着させた。この試料の球面状の先端部をFIM観察し、蒸着鉄の形態やエピタキシャル関係を調べた。その結果、鉄薄膜は銅基盤とKurdjumov-Sachsの方位関係をもつ4つの領域よりなり、この4つの領域が[001]極のまわりに半球面のほぼ1/4ずつをしめて存在していることがわかった。
4.以上の結果をまとめ、本研究で観察されたいくつかの新しいエピタキシャル関係が何によって決まっているのかを考察した。平面状および球面状の基盤を用いた研究の結果を合せて考えると、エピタキシャル関係を決めている因子として
(1)基盤結晶と蒸着結晶との間のBain対応
(2)2つの結晶の界面での対応性(不変線をもつ条件)
(3)ミスフィット歪を小さくする効果
が考えられ、これらの因子によって実験結果が合理的に説明できることがわかった。

Research Products

• [Publications] M.Kato: "Epitaxy of Cubic Crystals on(001)Cubic Substrates" Acta Matallurgica. 37. 749-756 (1989)
• [Publications] M.Kato: "Epitaxial Relationships between f.c.c.and b.c.c.Crystals" International Congress Abstracts on Intergranular and Interphase Boundaries in Materials. 173 (1989)
• [Publications] M.Shibata-Yanagisawa: "Crystallographic Analysis of Cubic(Tetragonal)to Monoclinic Martensitic Transformations based on the Infinitesimal Deformation Approach" Materials Transactions,JIM. 31. 18-24 (1990)
• [Publications] M.Kato: "Infinitesimal Deformation Approach of the Phenomenological Crystallographic Theory of Martensitic Transformations" Jornal of Materials Science.
• [Publications] M.Kato: "Epitaxial Relationships between f.c.c.and b.c.c.Crystals" Proceedings of the International Congress on Intergranular and Interphase Boundaries in Materials.