金属シリサイドの弾性特性とその温度依存性

本研究では純Si,CoSi_2,WSi_2,VSi_2,MoSi_2,TiSi_2の弾性率の測定を行う予定であったが,時間的な制約からMoSi_2(Cll_b)およびTiSi_2(C54)の単結晶弾性定数の測定を4K〜1373Kの温度範囲で行った.これらの遷移金属シリサイドの弾性的性質に共通することは,ポアソン比が0.2以下と非常に小さいことであり,これは格子内部における結合の方向性が強いことを示唆している.一方,これら遷移金属シリサイドを構成する機何的な原子配列の類似性に着目し,全ての独立な弾性定数を,各種変形に対応した最近接原子間距離の変化と結合角の変化の2つのパラメータで表す試みを行った.その結果,Cll_b,C40,C54と異なった結晶構造をとる遷移金属シリサイドの弾性的性質が,その独立な弾性定数の個数(それぞれ6個,5個,9個)によらず,すべての結晶構造に共通な2つのパラメータで良く記述されることが明らかとなった.このことは,これらの物質の弾性異方性の違いがほとんど内部の原子配列の違い(原子層間のスタッキングの違い)に依っており,原子種の違いによる原子間結合の強さ,方向性の違いによる効果は極わずかなものであることを示している.またこの解析の結果,弾性率の温度変化は結合角に依存する部分の軟化が大きく,熱振動による原子位置のボケが大きく温度変化に寄与していることが明らかとなった.以上の結果は1997年4月に開催される「高温における金属間化合物に関する国際会議」で発表されるとともに投稿論文としてまとめられる予定である.

本研究では純Si,CoSi_2,WSi_2,VSi_2,MoSi_2,TiSi_2の弾性率の測定を行う予定であったが,時間的な制約からMoSi_2(Cll_b)およびTiSi_2(C54)の単結晶弾性定数の測定を4K〜1373Kの温度範囲で行った.これらの遷移金属シリサイドの弾性的性質に共通することは,ポアソン比が0.2以下と非常に小さいことであり,これは格子内部における結合の方向性が強いことを示唆している.一方,これら遷移金属シリサイドを構成する機何的な原子配列の類似性に着目し,全ての独立な弾性定数を,各種変形に対応した最近接原子間距離の変化と結合角の変化の2つのパラメータで表す試みを行った.その結果,Cll_b,C40,C54と異なった結晶構造をとる遷移金属シリサイドの弾性的性質が,その独立な弾性定数の個数(それぞれ6個,5個,9個)によらず,すべての結晶構造に共通な2つのパラメータで良く記述されることが明らかとなった.このことは,これらの物質の弾性異方性の違いがほとんど内部の原子配列の違い(原子層間のスタッキングの違い)に依っており,原子種の違いによる原子間結合の強さ,方向性の違いによる効果は極わずかなものであることを示している.またこの解析の結果,弾性率の温度変化は結合角に依存する部分の軟化が大きく,熱振動による原子位置のボケが大きく温度変化に寄与していることが明らかとなった.以上の結果は1997年4月に開催される「高温における金属間化合物に関する国際会議」で発表されるとともに投稿論文としてまとめられる予定である.