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Blister formation in rutile TiO$$_{2}$$ (100) thin films by helium ion implantation

ヘリウムイオン注入によるTiO$$_{2}$$膜上のブリスター形成

山本 春也; 永田 晋二*; 武山 昭憲; 吉川 正人

Yamamoto, Shunya; Nagata, Shinji*; Takeyama, Akinori; Yoshikawa, Masahito

二酸化チタン(TiO$$_{2}$$)は優れた光触媒材料であるが、薄膜状で光触媒反応を利用する場合には、薄膜表面の微細構造化による表面積の拡大が必要とされる。本研究では、ヘリウムなど希ガスを材料表面にイオン注入した場合に形成されるブリスター(膨れ)を利用して薄膜表面の微細構造の形成制御を試みた。今回は、ヘリウムイオンの照射エネルギー(1$$sim$$4keV),照射量(1$$times$$10$$^{16}$$$$sim$$2.3$$times$$10$$^{17}$$ions/cm$$^{2}$$)など、ブリスター形成条件について調べた。実験では、レーザー蒸着法により$$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$基板上に(100)面に結晶配向したルチル型TiO$$_{2}$$膜を作製し、室温でヘリウムイオン照射を行った。走査型電子顕微鏡(SEM),原子間力顕微鏡(AFM)により薄膜の表面構造の観察を行い、またX線回折(XRD),ラザフォード後方散乱(RBS)により結晶構造評価を行った。その結果、照射エネルギー:2$$sim$$4keV,照射量:4$$times$$10$$^{16}$$ions/cm$$^{2}$$以上で直径が約100nm、高さが20nmのブリスターが照射領域に一様に形成することが確認できた。また、照射量に対してブリスターの大きさがほとんど変化しなかったが、照射量が2$$times$$10$$^{17}$$ions/cm$$^{2}$$以上になるとブリスター表面の剥離が発生することがわかった。

no abstracts in English

使用言語

 :

English

掲載資料名

 :

Transactions of the Materials Research Society of Japan

巻

 :

30

号

 :

3

ページ数

 :

p.789 - 792

発行年月

 :

2005/09

発表会議名

 :

第15回日本MRS学術シンポジウム

開催年月

 :

2004/12

開催都市

 :

東京

開催国

 :

日本

キーワード

 :

He; Blister; 二酸化チタン; SEM; AFM; RBS; 光触媒

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

研究データの公開先DOI

 :

使用施設

 :

TIARA(イオン照射研究施設)

広報プレスリリース

 :

論文解説記事
(成果普及情報誌)

 :

受委託・共同研究相手機関

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Access

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