イオン液体を介したイオン性固体結晶の真空製膜法の開発

离子液体真空成膜离子固体晶体方法的开发

基本信息

批准号：
21656010
负责人：
松本祐司
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656010/
关键词：
イオン液体薄膜アルカリハライド

项目摘要

本研究課題では、研究代表者がこれまで開発に従事してきた真空下で安定に存在する液体フラックスを用いた真空製膜法であるフラックスエヒタキシー法を酸化物薄膜ばかりでなく、アルカリハライド固体材料に応用するため、以下の研究内容を通じて,イオン液体を介したエヒタキシャルアルカリハライド薄膜の新フロセスの確立を目的としている。平成22年度は以下の研究項目を実施した。(イオン液体を介したKBr(111)薄膜の作製)イオン液体を予め蒸着したサファイア基板上にKBrを赤外レーザーで蒸着した。サファイアの基板方位によらず、室温では、逆に結晶成長が阻害される傾向にあったが、基板温度を上げると、結晶性がよくなることがわかった。また、AFM観察から、c面サファイア基板上では、イオン液体を介すことで、KBr(111)面がよりよく成長し、かつ極性面による不安定性にもかかわらず、(111)面がnanoレベルで平坦化されたエヒタキシャルKBr結晶が得られることがわかった。KBrの成長後、試料をUHV-レーザー顕微鏡に移し、顕微鏡で観察しながら、真空中で加熱したところ、300℃付近で完全にイオン液体のみが蒸発し、KBr微結晶の輪郭がはっきりする様子を確認した。イオン液体除去後の試料の再度AFM観察を行ったところ、加熱したにもかかわらず、(100)面のファセットは生じず、安定な(111)面が保持されているのを確認した。以上の結果から、イオン液体を介することで、これまで困難であった、ナノレベルで平坦な(111)面を持つアルカリハライドエヒタキシャル薄膜の作製が可能であることが明らかになった。本成果は、ACSのCryst.&Growth Des.で発表するとともに、掲載号の表紙にもなった。

在该研究主题中，使用液体通量的通量ehytuxion方法，它是在真空下稳定存在的液体通量的一种真空膜形成方法（主要研究者一直在努力开发的，不仅用于氧化物薄膜，还应用于碱卤化物固体材料。该研究主题的目的是通过以下研究主题通过离子液体建立一个新过程，以通过离子液体来为eyhytaxial Alkali卤化物薄膜建立一个新的过程。在2010年进行了以下研究项目。（通过离子液体制造Kbr（111）薄膜的制造）Kbr通过红外激光蒸发在蓝宝石底物上，该蓝宝石底物预先沉积了离子液体。不管蓝宝石底物的方向如何，晶体生长倾向于在室温下抑制，但是发现较高的底物温度会改善结晶度。此外，从AFM观测值中，发现在C平面蓝宝石底物上，KBR（111）表面通过离子液体增长，并且尽管由于极地造成了极地，但在纳米水平上将（111）表面在纳米水平上平移（111）表面。 KBR生长后，将样品转移到UHV激光显微镜中并在真空中加热，同时在显微镜下观察它。在约300°C左右，仅将离子液体完全蒸发，并且KBR微晶体的轮廓变得清晰。去除离子液体后，再次对样品进行AFM进行，尽管加热，但（100）表面没有发生任何方面，并且保持稳定（111）表面。从上述结果中可以揭示出可以在纳米级的平面（111）平面制造碱性卤化物的卤化物薄膜，这是迄今为止很难通过离子液体的。这些结果在ACS的Cryst。和Growth Des。以及已发表问题的封面上呈现。