【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23BA0039
利用課題名 / Title
スパッタ成膜アモルファス合金のパルス通電による組織変化
利用した実施機関 / Support Institute
筑波大学 / Tsukuba Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
表面段差測定
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
谷本 久典
所属名 / Affiliation
筑波大学理工情報生命学術院数理物質科学研究群
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
田畑 桃子
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
末益 崇,俵 妙
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
非晶質合金にパルス電流を印加するとナノ結晶化が生じる（パルス通電結晶化）が、試料作製手法によって乱雑性に差が生じ、パルス通電結晶化の挙動が異なることが考えられる。そこで、これまで行ってきた液体急冷法に加えて、スパッタ成膜法により非晶質合金を作製、パルス通電結晶化の挙動を比較した。
実験 / Experimental
ヘリコンスパッタ法で短冊状のSi基板上に非晶質ZrCu合金を製膜し、パルス通電及びその後の電気抵抗変化を独自手法で測定した。その際、スパッタ膜厚さをARIM共用装置（BA-014）の触針式表面段差計Alpha-Step D-500を用いて評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
幅5 mmのSi基板上に長さ50 mm、厚さ2.5 μmのZrCu合金を室温にてスパッタ成膜したところ、X線回折測定から非消費sつになっていることが確認された。液体急冷法で作製した長さ50 mm、厚さ30 μmの非晶質ZrCu合金に時定数3ミリ秒で時間減衰するパルス通電を行ったところ、初期電流密度が0.6 GA/m2を超えた通電後に結晶化に伴う電気抵抗の減少が観測された。一方、スパッタ非晶質ZrCu膜では1.5 GA/m2まで初期電流密度を増大させても電気抵抗の減少や結晶化は見られなかった。スパッタ成膜法では液体急冷法よりも急冷速度が大きく、乱雑性が高い非晶質状態が得られると言われている。液体急冷法ではより乱雑性が低い、すなわち幾何学的・化学的に規則的な局所構造が存在する状態と見なせば、パルス通電により非晶質状態に内在する結晶に近い局所構造が起点となって結晶化が生じていることを示唆する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 田端桃子、谷本久典、冷間圧延した非晶質ZrCu 合金のパルス通電結晶化、2023年日本金属学会秋期講演会（富山大、2023.9.22）
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件