薄膜凝縮過程の熱的制御に関する研究

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伝熱光学の分野では,光はふく射というエネルギーの伝達手段として重要な役割を果してきているが,最近のレーザー技術の発展によってエネルギー伝達の制御手段としての利用も考えられるようになってきている。そこで本研究では光を用いて凝縮という物理現象を制御することが可能であるかどうか,また可能であるならばどのような照射方法が有効であるのかを実験的に調べることを目的として,NaCl単結晶上へのAgの真空蒸着実験において,凝縮する金属原子・金属クラスターにのみYAGレーザーを照射し,これらのエネルギー状態を制御することにより凝縮過程および形成される薄膜結晶構造を制御することを試みた。YAGレーザーはNaCl単結晶基板のおよそ16mm前方でAgビームと直交するように設定されている。その結果以下の結論を得た。1.凝縮する金属原子・金属クラスターにYAGレーザーを照射することにより薄膜の結晶構造を変化させることは可能である。これにより凝縮過程を光で制御することが可能であることがわかった。2.基板温度が400℃の場合,5Hz,3.3J/PulseのYAGレーザーを照射してもエピタキシャル膜が得られなかった。基板温度を410℃にした場合はYAGレーザーを照射しなくてもエピタキシャル膜が得られた。この実験結果よりYAGレーザー照射が有効な基板温度範囲は10〜20℃程度であるといえる。