傾斜化プロセスの高分解能分析電顕内その場観察

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傾斜化プロセスの最適化のためには固体-固体、固体-液体、固体-気体間の反応の要素過程を理解することが必要である。本研究では最近開発した、1500℃という高温でも原子レベルでの高分解能その場観察が可能で、かつ元素分析が可能な電子顕微鏡内その場加熱ホルダーを用いて傾斜化過程の直接高分解能観察を試みた。即ち、Siの粉末と黒鉛の粉末を同時に加熱フィラメント上に付着させ、1400〜1500℃に加熱し、Si+C*SiC反応によってSiCの合成を行った。加熱前後の電顕写真および回折図形の比較より、加熱前では単結晶Siの回折斑点と黒鉛のDebye ringが観察されるのに対して、加熱後には全く別の回折斑点が現れており、SiCが形成されたと結論した。一部では未反応のため黒鉛が残留しており、SiC/Cの傾斜化が達成されていた。これらの過程を高分解能観察し、傾斜化過程を原子レベルで明らかにした。これらの成果は科学誌に論文として公表されるとともに、平成8年7月に開催された「第8回異相界面/粒界に関する国際会議」、および平成8年11月に開催されたMRSで発表した。また、平成9年1月にアリゾナ州立大学で開催された「界面の原子構造と化学に関するワークショップ」で招待講演を行った。