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小角粒界転位を用いたナノ細線構造の制御と機能発現

利用小角度晶界位错控制纳米线结构和功能表达

基本信息

批准号：
12J06822
负责人：
毛塚雄己
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

小角粒界転位を用いたナノ細線構造の制御手法を確立するためには、粒界の方位関係と導入される転位配列構造との関係を明らかにすることが必要である。本研究では、アルミナにおける粒界転位配列構造に関する基礎的知見を得るため、アルミナ{11-20}面(a面)に導入される転位構造を解析することを目的とした。アルミナa面基板2枚を1500℃大気中にて接合することで、{11-20}/〈11-20〉小ねじり角粒界を含むバイクリスタルを作製した。さらに、機械研磨法およびアルゴン研磨法を併用し、a面を表面とする薄膜試料を作製した。粒界の転位構造解析には加速電圧200kVの透過型電子顕微鏡を用いた。粒界には六角形状の転位ネットワークが観察され、それは〈1-100〉、〈1-10-1〉、〈22-01〉方向に転位線を有する転位から構成されていることがわかった。透過型電子顕微鏡法によるg. b解析と結晶学的考察の結果、それぞれの転位のバーガースベクトルは、〈1-100〉、1/3〈1-10-1〉、1/3〈2-201〉と判定され、転位ネットワークは純粋ならせん転位から形成されていると結論付けられた。また、転位ネットワークの転位間隔より、粒界のねじり角は約0.7度と見積もられた。本結果は、{11-20}/〈11-20〉アルミナ小ねじり角粒界の転位補償機構に関する知見を与えるものであり、結晶方位制御による転位配列設計の指針の一つとして重要なものである。また、理想的な〈1-100〉、1/3〈1-10-1〉、1/3〈2-201〉らせん転位を作製できたことから、今後これらの詳細な構造解析研究の進展が期待される。

The position of small angle grain boundary is used to establish the control method of fine line structure. The orientation relationship of grain boundary is introduced into the relationship of position arrangement structure. This study is based on the understanding of the relationship between the structure of the grain boundary and the structure of the grain boundary. 2 x 1500 ° C high temperature joint,{11-20}/<11-20> small angle joint, including high temperature joint A thin film sample was prepared by mechanical grinding and grinding. The structure of the grain boundary is analyzed and the acceleration voltage is 200kV. The transmission electron microscope is used. The position of the hexagonal shape of the grain boundary is observed in the direction of <1-100>,<1-10-1> and <22-01>. Transmission electron microscopy b. Analysis and crystallographic investigation results, all kinds of crystal positions,<1-100>, 1/3 <1-10-1>, 1/3 <2-201>, judgment, crystal position, formation, conclusion, etc. Also, the distance between the two positions of the camera and the angle of the grain boundary is about 0.7 degrees. The results show that: {11-20}/<11-20} is the most important factor for the position compensation mechanism of crystal orientation control.また、理想的な<1-100>、1/3 <1-10-1>、1/3 <2-201>らせん転位を作制できたことから、今后これらの详细な构造解析研究の进展が期待される。