スパッタ薄膜を用いた金属の高温初期酸化に関する研究

溅射薄膜金属高温初始氧化研究

• 批准号: 08750830
• 负责人: 佐藤 芳幸
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Akita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750830/
• 关键词: 初期酸化; 水晶振動子マイクロバランス; 高温酸化; ニッケル

1.資料の作製 水晶振動子マイクロバランス用のNi薄膜試料を、蒸着法によって作製した。基板はATカットの水晶ガラスとし、膜厚約100μmの水晶振動子を作製することができた。2.水晶振動子マイクイロバランスの作製 高周波発振回路を自作し、上記の試料を約10MHzで発振させることができた。発振周波数の変化はユニバーサルカウンタを用いて10Hzの精度で読みとることができた。さらに、Ptを蒸着させた発振子を作製し、この振動子の発振周波数を基準として試料振動子の周波数変化を測定する方法を用いたところ、急激な温度変化のある系においても周波数変化は100Hzの精度で測定する事ができ、これは従来の天秤による質量測定では約0.1mgの精度に対応するため、少なくとも、従来の熱天秤による測定と同等の精度が得られた。しかし、測定温度が100℃以上では周波数変動が大きく、上記の方法で十分な測定精度を実現するのが困難であることがわかった。この点に関しては、測定手法に関する今後の検討により改善の可能性があると考えられる。3.蒸着Ni皮膜の初期酸化特性 本研究で新規に作製した測定系を用いて、純酸素中、80℃におけるNiの酸化増量曲線を測定した。酸化過程の初期段階(0〜30分)では、質量変化は時間に対してほぼ直線的に増加した。この結果から、初期酸化過程は、雰囲気中の酸素ガス分子の吸着段階が酸化反応を律速していると推察されるが、本条件においては対数則や3乗則に従うという報告がなされるなど、信頼性の高い研究報告があまりない現状を考えあわせると、本実験結果の解釈に関してはさらに詳細な検討が必要であることが結論される。4.まとめ 本実験により、高温度への水晶振動子マイクロバランス法の適用の可能性が明らかとなった。

1。通过蒸发方法制备了石英晶体微量平衡的材料Ni薄膜样品。底物是由切割石英玻璃制成的，可以制造厚度约为100μm的石英谐振器。 2。石英晶体谐振器麦克风的制造，我在自己的生产中制造了高频振荡器电路，上面的样品能够以约10MHz的速度振荡。振荡频率的变化可以使用通用计数器精确地读取10Hz。此外，当使用振荡器使用振荡器的振荡频率振荡频率来测量样品振荡器的频率变化时，即使在温度突然变化的系统中，也可以以100 Hz的速度来测量样品振荡器的频率变化，并且自从常规质量测量的系统中，与常规质量测量相同，至少与0.1 mg相同的范围相同。但是，已经发现，当测量温度高于100°C时，频率波动很大，并且很难使用上述方法实现足够的测量精度。在这方面，人们认为对测量方法的未来研究可能会改善。 3。蒸气沉积的Ni涂层的初始氧化特性是在本研究中使用新准备的测量系统测量了纯氧气中Ni氧化量的增加。在氧化过程的早期阶段（0-30分钟），质量变化几乎随时间线性增加。从这些结果中可以估计，大气中的氧气分子的吸附阶段限制了氧化反应，但是考虑到当前情况，没有太多高度可靠的研究报告，例如在大气中遵循这些条件的情况下，这是有必要的结果。 4。总结本实验揭示了将石英晶体微平衡法应用于高温的可能性。