非晶金属クラスターによる超薄膜生成の研究

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本研究は金属ないし非金属気体原子分子モノヌーをクラスター化し、その生成クラスターを基板上に衝突させて薄膜生成させてその生成過程の基礎研究を行うことを目的としたものである。最初、クラスター気体源として、電子ビームによる固体物質の蒸発を計画していたが、現有の真空装置では十分なクラスタービームを生成することができなかったので、電子ビーム法をレーザービーム法に変更した。レーザとしては動作の安定性とエネルギ強度からNd:YAGレーザを用い、蒸発源固体に照射しその蒸気モノマーを生成させ、クラスタービーム化し薄膜を生成するという方法である。そのためには、まず、各種元素固体について、生成モノマー濃度と生成クラスターの大きさ、濃度との関係を明らかにしなければならない。初年度および本年度前半においてはこれらの研究を行い、第4周期までのほぼ全元素固体のモノヌーについてこうした関係を明らかにした。ついで、こえらのモノマーをクラスタービーム化し、薄膜生成の研究に移ったが、レーザ出力が十分でないため、大きなクラスターを生成する条件(キャリアガスの圧力・温度など)をみつけるのに時間がかかり、まだ、クラスタービームによる薄膜生成過程の研究を完了するまでに到らず実験は継続中である。