Characterization of carbonizing processes of titanium thin films by carbon-implantation

イオン注入法による不定比化合物チタン炭化物薄膜の成長機構

粕壁 善隆*; 山村 力*; Wang, J. J.*; 西田 晋作*; 山本 春也; 吉川 正人

Kasukabe, Yoshitaka*; Yamamura, Tsutomu*; Wang, J. J.*; Nishida, Shinsaku*; Yamamoto, Shunya; Yoshikawa, Masahito

チタン(Ti)の炭化物は、組成により結晶構造が変化し、共有結合性,金属結合性,イオン結合性を合わせ持つ興味ある物性を示す。本研究では、炭素イオン注入法によるTi炭化物薄膜の成長素過程を透過電子顕微鏡法(TEM)でその場観察し分子軌道計算の結果と合わせて、Ti炭化物薄膜の形成機構及び制御性に関する知見を得て、新しい高機能材料作製への指針を得ることを目的とした。蒸着Ti薄膜への炭素イオン注入の結果、NaCl型TiCz(格子定数:a=0.432nm)が優先的に成長していることがわかった。さらに、hcp-Ti格子の2つの(001)面間の局所的な原子配列を引き継ぎながら、隣接する(001)面間のTi原子の8面体位置に炭素が侵入することで誘起される原子移動を伴って(001)配向TiCzが形成されることが明らかとなった。

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