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Development of novel interfacial solid-phase reaction using excitation process

利用激发过程开发新型界面固相反应

基本信息

批准号：
21H01764
负责人：
佐藤和久
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度の研究では、アモルファス(a-)カーボン/Fe/a-SiO2積層膜を作製し、75 keV電子照射によりFe2Siの生成を確認したが、今年度はa-SiO2中にFeナノ粒子を包埋した薄膜を作製し、同様に電子照射実験を行った。電子照射及び微細組織観察には透過電子顕微鏡 (日立H-7000、日本電子JEM-ARM200F) を用いた。電子照射はエネルギー75 keVで行い、照射温度は室温である。状態分析と組成分析にはそれぞれ、200 kV-TEMに搭載した電子エネルギー損失分光(EELS) 装置とエネルギー分散型X線分光 (EDS) 装置を用いた。As-depo.試料の制限視野電子回折図形には、α-FeとFeOの回折リングならびにa-SiO2からのハローリングが観察された。室温で75 keV電子照射 (ドース量: 3.2×10^27 e/m2) を行うと、新たにFeSiの回折リングが生じ、Feナノ粒子が顕著に粒成長した。STEM-EELS測定を行ったところ、電子照射領域ではFe-LエッジのL3/ L2比が低下した。これは、as-depo.試料に含まれるFeOが還元されたためと考えられる。STEM-EDS元素マッピングを行ったところ、電子照射領域のFe/a-SiO2界面部分においてSi濃度が増加する傾向が見られた。シリサイド形成に伴う顕著な粒成長と界面でのSi濃度変化は、以前にPt/a-SiOx系で得られた実験結果[Sato et al. Acta Mater. 154 (2018) 284]と同様の傾向である。一方、本研究ではFe2Siの生成は認められなかったことから、界面固相反応において形成される相の選択性に関して、引き続き検討することとした。また、as-depo.試料にFeOが含まれることから、全ての成膜を同一の高真空チャンバー内で行うよう成膜方法を改善した。

Before the annual の research では, アモルファス (a -) カーボン / Fe/a - SiO2 し the laminated membrane を cropping, 75 keV electron irradiation により Fe2Si の generated を confirm したが, our は "a - SiO2 に Fe ナノ particle を embedding したし, with others in the film を cropping に electron irradiation be 験を line った. Electron irradiation and び fine tissue 観 examination にに through an electron 顕 micromirror (Hitachi H-7000, Nippon Electronics JEM-ARM200F) を using びた. Electron irradiation エネエネギギエネ 75 keVで row エネ, irradiation temperature room temperature である. State analysis of とにはそれぞれ, 200 kV - TEM に carry した electronic エネルギー loss (EELS) spectroscopic device とエネルギー dispersible X-ray spectroscopy (EDS) using the いをた. The limitations As - depo. Sample の vision electronic inflexion 図 form には, alpha Fe と FeO の inflexion リングならびに a - SiO2 からのハローリングが観 examine された. Room temperature で 75 keV electron irradiation (ドース quantity: 3.2 * 10 ^ 27 e/m2) line をうと, new たに FeSi の inflexion リングがじ, Fe ナノ particle が顕に grains grow up した. The STEM-EELS determination shows that the を line ったとろろろろ in the field of electron irradiation, the でで Fe-Lエッジ <s:1> L3/ L2 is lower than that of がたた. Youdaoplaceholder2 れに, as-depo. Test material に contains まれるFeOが reducers されたためと test えられる. STEM - EDS element マッピングを line ったところ, electron irradiation field の Fe/a - SiO2 interface part において Si concentration が raised する tendency が see られた. シリサイド form に with う顕な grains grow up と interface でのに Pt/Si concentration variations は, before a - department of SiOx で have られた be 験 results [Sato et al. Acta Mater., 154 (2018) 284] と with others の tendency である. One party, this study では Fe2Si の generated は recognize められなかったことから, solid interface instead 応において form される phase の sentaku sex に masato して and き続き beg す検ることとした. また, the as - depo. Sample に FeO が containing まれることから, whole ての film-forming を same の high vacuum チャンバーで line within うようを film-forming method improve した.