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新井 太貴*; 吉越 章隆; 本橋 光也*
材料の科学と工学, 60(5), p.153 - 158, 2023/10
現在、Si酸化膜は絶縁材料として電子デバイスや生体材料に広く利用されている。この膜の原子結合状態は、各デバイスの特性に影響を与えるため、特に膜のSiとOの化学結合状態の理解と制御が必要となる。本研究では、極低濃度のHF水溶液を用いた陽極酸化によってSi基板表面に形成されるSi酸化膜をX線光電子分光によって分析した。Si2pおよびF1sスペクトルを中心に調べた。HF濃度がppmオーダであるにもかかわらず、膜表面にパーセントオーダのFを含んでいることがわかった。膜中にSi-FやSi-O-F結合が形成されたことを示唆する結果である。また、FとOの深さ分布が異なることから、FとOで表面反応プロセスが異なることが推論された。
小松 征彦*; 藤原 優行*
JNC TJ8430 2000-001, 55 Pages, 2000/03
JNC-TJ8430-2000-001.pdf:4.82MB
ハル等を処理・処分する上で、発火爆発し易い活性金属粉(ジルカロイファイン)の安定化が重要な問題となる。安定化対策の一手段として、ジルコニウムファインを用いて、673
873kにおける水蒸気酸化試験を行った。ファインの酸化安定化状態は、重要変化測定、SEM観察、X線回折、及び簡易な着火試験により調べた。得られた結果を次の通りである。(1)高温水蒸気中での酸化処理後のファインには、ZrO2酸化物とZrH2水素化物が形成された。温度が高くなるほど、ZrO2の形成割合が増加した。(2)重量変化から推定したZrO2形成割合は、673k
7h処理後ファインで約24mass%、873k7h処理後ファインで約96mass%であった。(3)673k7h処理後ファインは試験前ファインと同様に発火したが、723k以上にて処理したファイン(ZrO2形成割合64mass%以上)は発火しなかった。
明石 正恒*; 深谷 祐一*; 朝野 英一*
JNC TJ8400 2000-015, 46 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-015.pdf:2.96MB
普通鋼(SM50B), 耐侯性鋼(SMA490AW), 5%Ni鋼の研磨材表面における水素発生反応挙動は鋼種による差は確認されなかった。上記3鋼種に500
C、1000時間の水蒸気酸化処理を施し、さび層を付与した。さび層は、普通鋼では外層がヘマタイト(Fe
O
)主体、内層はマグネタイト(FeO
)主体、耐侯性鋼は外層はヘマタイト(FeO)主体、内層はCrが濃縮したマグネタイト(FeO)主体、5%Ni鋼では3層構造で外層がヘマタイト(FeO)主体、中間層はマグネタイト(FeO)でいづれもAlが低濃度で混入し、内層若干Alが濃縮した高濃度Ni主体の層であった。このさび層付与の3鋼種のカソード分極曲線は、さび層なしの研磨試験片と比べてTafel勾配は変わらないが、反応を水素発生反応と仮定した時の交換電流密度は大きく増大した。いずれの鋼種も表面がマグネタイト主体のさび層で覆われた場合は、カソード反応が加速され、その腐食反応が加速された。
明石 正恒*; 深谷 祐一*; 朝野 英一*
JNC TJ8400 2000-014, 22 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-014.pdf:0.75MB
普通鋼(SM50B)、耐侯性鋼(SMA490AW)、5%Ni鋼の研磨材表面における水素発生反応挙動は鋼種による差は確認されなかった。上記3鋼種に500
、1000時間の水蒸気酸化処理を施し、さび層を付与した。さび層は、普通鋼では外層がヘマタイト(Fe2O3)主体、内層はマグネタイト(Fe3O4)主体、耐侯性鋼は外層はヘマタイト(Fe2O3)主体、内層はCrが濃縮したマグネタイト(Fe3O4)主体、5%Ni鋼では3層構造で外層がヘマタイト(Fe2O3)主体、中間層はマグネタイト(Fe3O4)でいづれもAlが低濃度で混入し、内層若干Alが濃縮した高濃度Ni主体の層であった。このさび層付与の3鋼種のカソード分極曲線は、さび層なしの研磨試験片と比べてTafel勾配は変わらないが、反応を水素発生反応と仮定した時の交換電流密度は大きく増大した。いずれの鋼種も表面がマグネタイト主体のさび層で覆われた場合は、カソード反応が加速され、その腐食反応が加速された。
小西 哲之; 大平 茂; 林 巧; 渡辺 哲郎*; 井上 雅彦*; 成瀬 雄二; 奥野 健二; Barnes, J. W.*; W.Harbin*; Bartlit, J. R.*; et al.
JAERI-M 93-088, 18 Pages, 1993/03
原研は日米協力協定AnnexIVに基づいて米国ロスアラモス国立研究所のTSTAにおいて核融合炉燃料ループの模擬試験を共同で行っている。その一環として、原研製燃料精製システムを設計、製作してTSTAに設置、結合した。この装置に於て、水素同位体を精製するパラジウム拡散器の基本的な特性である透過性能を測定した。透過流量は概ね1/2乗則に従うが、透過側圧力の低いときにはある一定の圧力差までは透過が起こらない現象が見いだされた。これはパラジウム合金表面の不純物に起因するものと思われ、酸化処理によりその悪影響は減少した。
橋本 昭司; 富田 定次郎*; 鈴木 伸武; 川上 和市郎
Radiation Physics and Chemistry, 13(3-4), p.107 - 113, 1979/00
染料廃水の電子線による酸化処理に関する研究を、5段直結された二重管気泡塔より成る流通式反応器を用いて行なった。実験は市販のアントラキノン染料(アシッドブルー40)を用い、室温で、入口染料濃度を50から100ppm、液供給速度を1.5から10l/min、バブリングガス中の酸素濃度を0~100%の範囲で変化させ、また線量率は0.1および0.15Mrad/secで行なった。その結果、この方式の反応器の使用により高線量率の照射にもかかわらず、液中の溶存酸素濃度を高く維持できることがわかった。脱色及び置換ベンゼン環の崩壊はバブリングガス中の酸素濃度と共に増大し、25%の場合では100%の酸素ガスを用いた場合とほぼ同じになった。また置換ベンゼン環の崩壊量は酸素消費量に比例することがわかった。
Qiao, Y.*; 新井 太貴*; 鈴木 俊明*; 吉越 章隆; 丹羽 雅昭*; 本橋 光也*
no journal, ,
単結晶Siウェーハ表面を陽極酸化することで作製した太さ1
m程度のロール状構造体は、さまざまなデバイスに応用できる可能性がある。本研究では、ロールの太さ及び長さを制御することを目的に、陽極酸化前のSi基板の表面状態が与える影響を検討した。陽極酸化前のPtコートがロールの太さを制御する上で有効であることがわかった。さらに、この結果が不純物添加の種類に影響を受けないことがわかった。以上の知見は、構造体の大きさや形状を自由に制御したデバイスの開発を行うことができる可能性を提示するものである。
新井 太貴*; Qiao, Y.*; 鈴木 俊明*; 吉越 章隆; 丹羽 雅昭*; 本橋 光也*
no journal, ,
本研究では、p型Si基板上の酸化シリコン層を陽極酸化した後の表面形態と陽極酸化時間の関係を明らかにした。陽極酸化に極めて希薄なHF溶液を用いることで、ユニークなメソ材料(Siロール)が形成される。陽極酸化中の電極間抵抗は、最初、陽極酸化時間の増加とともに増加し、その後、一定値になった。しばらくすると、再び徐々に増加した。この抵抗値は、Siロールの形成とその数を制御するための重要なパラメータと考えられる。