Fundamental Processes of Instantaneous Structural Transformation of Crystal Defects Using Synergistic Effects of Irradiation Damage and Localized Laser Heating

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透過電子顕微鏡観察用に試料を薄膜加工し，転位等の結晶欠陥の分布から試料に加わった応力・熱履歴を判定する．また顕微鏡内その場加熱観察から現象発現および内部構造の動的挙動から条件出しの基礎データを作成している内部集光型パルスレーザ照射により結晶内の欠陥形成に関して，Siに続きサファイヤについて形成される欠陥の性状を明らかにした．サファイヤでは球状のボイドが形成しとりまくように溶融痕と思われる層が形成する，またクラックがボイドを起点に形成する．Siとの違いは加熱時の熱吸収特性の違いによるものと推察している．2次的に加熱を行うと溶融層が粒界に変性する．SiではCz成長タイプのほか酸素含有量が異なるFz成長タイプをそれぞれ大気中と真空中で加熱しボイドの加熱挙動をについて調査した．2次的加熱によりボイドは酸素雰囲気が乏しい条件のボイドは縮小あるいは消滅することがわかった．そのほか，TEMその場加熱観察からボイドの体積減少と密集する転位の開放する動的挙動の観察をすすめることにより，欠陥の加熱時の動的挙動の基礎特性を取得し，制御可能なボイドとクラックのスケール感と温度特性を明らかにした．