Systematic understanding on surface processing by anodization of SiC, and its application in structural and electronic materials

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昨年度は当初の想定以上に研究が進展したことから，本年度は新たな試みとしてシリコンカーバイドと構造類似性の高いダイヤモンドの陽極酸化処理に取り組んだ。市販のボロンドープダイヤモンドに対し，高エネルギーのSi(II)イオンを照射し，台結晶構造内に欠陥の導入を試みた。ラマン測定を実施したところ，イオン照射前のボロンドープダイヤモンドではsp3炭素結合に由来する散乱ピークが確認されたのに対し，イオン照射後の試料ではsp3以外にsp2炭素結合に由来する散乱ピークが確認できた。このことから，ダイヤモンドの結晶構造内にsp2炭素結合に相当する欠陥導入に成功した。高エネルギーSi(II)イオン照射を行ったボロンドープダイヤモンドを作用極に用い，三電極式電気化学セルを用いて陽極酸化挙動を調査した。イオン照射を行っていないボロンドープダイヤモンドに比べて，イオン照射を行った場合には酸化電流の立ち上がり電位が卑にシフトするとともに，より高電流密度で酸化反応が進行することが分かった。一方，ポーラスシリコンカーバイドへの金属電析による複合材料化については，電析する金属の検討を進めた。優れた機械特性で知られるハイエントロピー合金やミディアムエントロピー合金の電析について検討を進め，water-in-oil型エマルションを用い，水相に増粘剤を，油相に乳化剤を添加することによってCoNiCuミディアムエントロピー合金の平滑電析を可能にした。また，より機械特性に優れるCrCoNiミディアムエントロピー合金の電析についても検討を進めた。