MOCVD法による高温超伝導膜成長の分光的モニタリングと光励起を併用した膜質制御

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(1)「YーBaーCuーO系高温超伝導膜のMOCVD法による作成に関する有機金属材料物質の光化学的性質の評価」について。Cu、Y、Ba系のDPM材料に関し、紫外光照射下の光分解反応の可能な光エネルギ-領域や、光解離を含む構造変化の機構が明らかになった。例えば、Ba系ではキレ-ト環構造は200〜300nm領域の紫外光照射に対し反応性に富み、π→π*励起を経てBaーOの結合を中心に光解離・構造変化を起こす。Y系も同様であるが、比較的反応はおだやかであり、一方、Cu系は非常に安定である。この様な差異は金属イオン半径、さらに酸素原子との結合様式の違いによって、定性的に理解できることがわかった。(2)「YーBaーCuーO系高温超伝導膜のMOCVD法による作成に関する堆積膜質のCVD装置中のinーsitu分光学的評価」について。実際の熱CVD堆積装置を構築し、Cu系材料に関して原料炉から反応室まで安定輸送が可能な条件、および気相中や基板表面付近の熱分解過程が活発になる基板温度や反応室圧力等のCVD条件を明らかにして、その反応機構が考察された。現在も考察を続行している。予備的な結果としては、HEキャリアガス20Torrの条件下で、500℃以上に基板温度を上昇させるとキレ-ト環上のCーCーC鎖、または第3ブチル基ーキレ-ト環結合付近から、熱分解・構造変化を開始する。金属ー酸素間結合は(1)同様、安定である。現在は特に気相/基板表面反応の特定の方法などにも大きな関心をもって実験を進めている。