Ti-Niスパッタ薄膜の熱サイクルに伴う微細組織への影響

点击翻译按钮获取中文摘要

スパッタ法により作製したTi-Ni合金薄膜を適当な温度で熱処理するとTi-Ni母相の{100}面に平行して、種々の厚さを持つG-Pゾーンが出現する。本研究では、このようなG-Pゾーンの生成しているTi-Ni合金に対して熱サイクルを行い、それに伴う電子顕微鏡の微細組織変化を詳細に調べた。その結果、100回程度の繰り返し変態では明瞭な変化が現れず、通常のバルク試料を熱サイクルしたときによく見られる、高密度の転位組織は観察されなかった。その原因として、G-Pゾーンの出現した試料では、マルテンサイト変態時に生成する結晶が微細になり、巨視的な変形歪みが小さくなり、そのためすべり変形が起こりにくくなったのではないかと思われる。ここで興味深い点はマルテンサイト変態時にG-Pゾーンが変形するかどうかである。もし変形しないとすれば個々のマルテンサイト晶はG-Pゾーンで囲まれた領域より成長できず、極めて微細になることが予想される。そこで、G-Pゾーンを含む試料の変態挙動に関する基礎データを得るため、本研究ではさらにG-Pゾーンの構造を高分解能観察を行い、その構造を詳細に調べた。また、詳細な構造情報を得るため、まず構造モデルを仮定し、そのモデルに対してマルチスライス法による高分解能像のシミュレーションを行い、実験で得られた観察結果と比較検討した。その結果、G-Pゾーンに相当する構造モデルとして、Ti原子で構成されたbcc相に30%の原子空孔を導入した場合に、計算によるシミュレーション像と実験により得られた高分解能像がよく一致することがわかった。特に、実験で得られた高分解能像の特徴であるG-Pゾーンに相当する部分の明るいコントラストが、計算でよく再現できた。