電析コバルトの結晶形と共析水素：微細配線へ向けた伝導性との相関解明

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本研究では、電析Coにおける結晶形や水素含有量と電気伝導性との相関解明を目指した。水素共析が電気伝導性におよぼす影響を、結晶形と切り分けて考察するため、典型的な水溶液からの電析Coと、水素発生の抑制された溶媒からの電析Coの電気伝導度を比較する必要がある。本研究では、水素発生が抑制された溶媒として、無関係塩の濃度が極端に大きな超濃厚水溶液を用いてCo電析した。当該年度では、まず、超濃厚水溶液において水素発生がどの程度抑制されるのか、電析Coの結晶形はどの状態をとるのかという点に着目し、電析Coの結晶形と水素共析との相関を調査した。その結果、超濃厚水溶液を用いて水素発生を抑制しつつCo電析できることを明らかにしたが、得られた電析Coは高温相を伴っていた。これまでの典型的な希薄水溶液を用いたCo電析に関する報告では、顕著な水素発生を伴う時に高温相が共析すると言われていたが、本研究の結果は、高温相の共析には顕著な水素発生は必ずしも必要ないことを示している。また、得られた電析Coは電流効率から考えると非常に多い水素共析をしていることがわかった。さらに、電析浴温と水素含有量に相関が見られたが、水素含有量と結晶形には相関が見られなかった。このことから、水素共析以外の因子が電析Coの結晶形に影響を及ぼしていることが示唆された。水素発生は抑制しつつも水素は比較的多量に共析するという、超濃厚水溶液を用いたCo電析における特異な挙動を見出し、電析Coの結晶形と水素共析に関する新たな知見を得た。