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Ion irradiation effect on single-crystalline Cu/Nb and Nb/Cu/Nb layers on sapphire

サファイア上のCu/Nb,Nb/Cu/Nb単結晶膜のイオン照射効果

土屋 文*; 山本 春也; 鳴海 一雅; 青木 康*; 楢本 洋; 森田 健治*

Tsuchiya, Bun*; Yamamoto, Shunya; Narumi, Kazumasa; Aoki, Yasushi*; Naramoto, Hiroshi; Morita, Kenji*

本研究では、温度をパラメータにしてイオン照射及びイオンチャネリング解析を交互に行い、Cu/Nb単結晶膜のイオン照射効果を考察した。電子ビーム蒸着法により50nm Cu(111)/71nm Nb(110)単結晶薄膜を$$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$(1120)基板上に作製した。イオンビーム解析実験は3MV静電加速器と400kVイオン注入器を用いて行った。260keVの$$^{40}$$Ar$$^{+}$$イオンを用いて室温及び低温(56K)において試料表面の法線から40°の傾きで照射を行い、各照射量後におけるCu,Nb層の結晶性をラザフォード後方散乱(RBS)/チャネリング法により評価した。また照射後、試料表面の形態変化を走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した。照射後のSEM観察により、Ar$$^{+}$$イオン照射の結果、Cu表面では位置選択的なスパッタリングがおこり、島状な表面を形成することが観測された。またRBS/チャネリング実験の結果から、Ar$$^{+}$$イオン照射による弾性衝突の効果としては、Cu,Nbのように相互に固溶しない系ではイオンミキシングの結果は残存せず、スパッタリングの効果として顕著に現れることが明らかになった。

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パーセンタイル:15.98

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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