低速陽電子ビームによる高分子薄膜材料中のナノ空隙評価

点击翻译按钮获取中文摘要

高分子の諸特性は原子レベルの大きさのナノ空隙と深く関係があると考えられる。一方、高分子薄膜の表面・界面における性質を明確にすることは、保護膜、高品質複合材料、マイクロエレクトロニクス用の高分子薄膜など、多くの応用面において重要であるが、界面などに存在する空隙を直接測定することにより材料評価を行なうことはこれまでほとんど行なわれてきていない。そこで、材料の諸特性がナノ空隙に帰属すると考え、その関係を明らかにすることを目的とした、高分子多層膜における界面研究を行なった。係数率を向上させるため、シミュレーションおよび実測データに基づき電極や機器類の検討、調整を行い、ドップラーブロードニングエネルギー拡がり測定を行うためのビームラインの実用化に成功した。構築した装置を利用し、poly(methylphenylsilane)、poly(methyl-n-propylsilane)高分子薄膜の測定、および、その2つのサンプルに金を蒸着させることによってできた金-高分子界面の研究を行なった。実験はサンプル内にて放出されたγ線の検出された時刻と、陽電子の入射時刻に関わるチョッパーのタイミングとの時間差からサンプル内における陽電子寿命を測定し、表面からバルク、そして界面というように深さ方向に対する寿命測定を行い評価された。解析により、金蒸着過程によってpoly(methylphenylsilane)層における層の構造に変化が生じることを明らかにした。また、フェニル置換ポリシランは金蒸着過程により、特に影響が及ぼされることが明らかになった。