Quenching high-temperature phase in CuSn alloy system by femtosecond and picosecond laser irradiation

Applied Physics. A, Materials Science & Processing


N-type ion implantation on femtosecond-laser-irradiated diamond surface


Pulse Duration Dependence of Novel Metal Alloying on Fe/Cr/Ni Thin Films by Ultra-Short Pulsed Laser Irradiation

We examined the possibility of suppressing elemental segregation of high-entropy alloys (HEAs) using femtosecond laser irradiation. Thin films of iron (Fe), chromium (Cr), and nickel (Ni) were deposited on the surfaces of n-type SiC and p-type GaN substrates. The thicknesses of the Fe, Cr, and Ni films were 12, 7, and 11 nm, respectively. Laser irradiation was performed from the substrate side by focusing on the interface between the Fe film and substrate. Scanning transmission electron microscopy (STEM) bright-field images superimposed on the elemental maps of Fe, Cr, and Ni showed a more homogenous mixing of Fe, Cr, and Ni in the femtosecond-laser-modified region than in the picosecond-laser-modified region. In particular, the Ni distribution showed a significant improvement in homogeneity. In other words, the Ni mixture was more homogeneous in the femtosecond laser-modified region than in the picosecond laser-modified region. Although the duration of the picosecond laser pulse was sufficiently long for atomic diffusion, segregation still occurred during the cooling process following laser irradiation.


Surface-polarity-dependent Raman spectra of ultrathin silicon carbide crystal


Boron ion implantation on femtosecond-laser-irradiated diamond surface


Creep Fracture of Copper Tricrystal along Grain Boundaries

The major objective of the present study was to investigate the creep fracture process of a copper tricrystal having 110 -tilt Σ3, 3, 9 grain boundaries. Creep tests at 0.81 TM (TM: melting temperature on the absolute temperature scale) under 4 MPa tensile stress were carried out for three samples prepared from the same tricrystal. Grain-boundary sliding occurred along only the Σ9 boundary, and the triple junction of the boundaries completely suppressed the sliding. The three samples were in different stages of creep deformation. Creep fracture was initiated by sliding-induced voids along the Σ9 boundary. Grain-boundary damage by the void formation developed into complete separation along the Σ9 boundary, and the Σ9 boundary crack induced surface grooves along one of the Σ3 boundaries, arranged almost perpendicular to the tensile axis. The crack propagation resulted in the final fracture of the tricrystal along the Σ9 and Σ3 boundaries. The formation of cavities in the Σ3 fracture surface suggested that the final fracture occurred in a ductile manner after the neighboring grains were partly separated along the Σ3 boundary.


放射光単色X線を用いたアルミニウム単結晶の再結晶その場観察

放射光単色X線を用いたアルミニウム単結晶の再結晶その場観察

Journal of the Society of Materials Science, Japan


In situ synchrotron radiation observation of deformation and annealing processes of aluminum single crystal


Creep fracture of aluminum and copper tricrystals having <110>-tilt Σ3, 3, 9 grain boundaries


Formation of ohmic Ni electrodes on femtosecond laser-modified 4H-SiC surface


Tensile deformation and recrystallization of aluminum single crystals with sub-grained structures studied by synchrotron X-ray radiation


Local melting of Au/Ni thin films irradiated by femtosecond laser through GaN


Grain-Boundary Sliding and its Accommodation at Triple Junctions in Aluminum and Copper Tricrystals


Femtosecond-laser-induced modifications on a 4H-SiC surface and their application to low-temperature diffusion at the Ni/SiC interface


Femtosecond-laser-induced modifications on the surface of a single-crystalline diamond


Early-Stage Recrystallized Grains in Copper Single Crystals Deformed in Tension along <111> Direction


Femtosecond laser-induced modification at aluminum/diamond interface


Low-Temperature Diffusion at Ni/SiC Interface with the Aid of Femtosecond Laser-Induced Strain


Micro Stresses within Cu Bi-crystal and Al Tri-crystal after Plastic Deformation


Orientation of Initial-Stage Recrystallized Grain in Non-Uniformly Deformed Copper Single Crystal

不均一変形した銅単結晶における初期段階の再結晶粒方位

The objective of the present study was to find the orientation relationship between a recrystallized grain at its initial stage and a deformation microstructure in a non-uniformly deformed copper single crystal.
 A tensile strain of 25% was applied to a <110> copper single crystal sample in which shallow grooves were made at both side faces before the tensile test to promote non-uniform deformation. A thin disc specimen prepared from the deformed sample was annealed in a high vacuum. A scanning electron microscope (SEM)/electron backscatter diffraction (EBSD) method was used to analyze the orientations of deformed and annealed states.
 There are two primary slip planes of the largest Schmid factor in a face-centered-cubic metal single crystal deformed along a <110> direction. In the present copper single crystal sample, both right-up and right-down band-like regions are formed in which either of the primary slips was activated. The arrangement of band-like regions on the overall sample surface was almost symmetrical. Between band-like regions, there were regions of patchy slip appearance, consisting of double-slip and single-slip areas. The band-like regions were rotated so that the slip directions moved towards the tensile axis. On the other hand, the rotation of patchy regions was relatively small.
 In the disc specimen annealed at 833 K, a recrystallized region was formed at the boundary between band-like and patchy regions. The recrystallized region consisted of two types of recrystallized grains having a twin relationship each other. Both types of recrystallized grains had an <111>-rotated orientation relationship with the band-like region.


Internal Residual Stress Measurements of Tensile-Deformed Aluminum Single Crystals using Synchrotron Radiation

The changes in the microstructures associated with plastic deformation and strain/stress were measured using the strain scanning method with hard synchrotron radiation. Aluminum single crystals tensile-deformed along the <111> direction exhibit a macroscopically uniform multiple-slip without deformation bands. Plastic deformation has an insignificant effect on lattice spacing, and is likely responsible for the relatively uniform distribution of internal stress with a small absolute value. With regard to the crystallographic orientation, the rocking curves in the as-annealed sample differed with position, strongly suggesting that mosaic structures exist in a single crystal. In the 8% tensile-deformed sample, mosaic blocks are divided into smaller size. The increase in the number of mosaic blocks with deformation causes broadening the rocking curve and FWHM of the profile.

Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering


Formation of Nanovoids in Femtosecond Laser-Irradiated Single Crystals of Silicon Carbide


Femtosecond Laser-Assisted Etching of Fluoride Crystals


Microscopic analysis of carbon phases induced by femtosecond laser irradiation on single-crystal SiC

Applied Physics. A, Materials Science & Processing


Relationship between <111> Rotation Recrystallization Mechanism and Slip Bands with Compressive Strains during Tensile Deformation in Aluminum Single Crystals


Raman Spectroscopic Stress Evaluation of Femtosecond-Laser-Modified Region Inside 4H-SiC

A femtosecond (fs)-laser-modified region inside single-crystal silicon carbide was studied by micro-Raman spectroscopy. Higher and lower peak energy shifts of the transverse optical (TO) phonon mode, which correspond to compressive and tensile stresses, were observed. Mappings of peak energies and spectral widths of the TO phonon mode showed a clear correspondence with the distributions of strained layers observed by transmission electron microscopy. The maximum compressive and tensile stresses were estimated to be 1.4 and 0.4 GPa, respectively. This result indicates that the periodic strained layers contain many nano-voids which are formed by nano-explosions induced by fs laser irradiation.


Measurement of Micro Residual Stresses near the Grain Boundary in Copper Bicrystal


Axial Compression and Post-Deformation Annealing of <011> Aluminum Single Crystal


Formation of periodic strained layers associated with nanovoids inside a silicon carbide single crystal induced by femtosecond laser irradiation


Tensile Deformation and Recrystallization in Copper Single Crystal and Bicrystal with Schmid Factor of 0.5


Cross-sectional TEM analysis of laser-induced ripple structures on the 4H-SiC single-crystal surface


Kink Band Formation and its Effect on Recrystallization in Ordered and Disordered Ni3Fe Single Crystals


90°対称傾角粒界を有するアルミニウム双結晶の引張変形と再結晶

90°対称傾角粒界を有するアルミニウム双結晶の引張変形と再結晶


Source of Surface Morphological Defects Formed on 4H-SiC Homoepitaxial Films

Plan-view transmission electron microscopy (TEM) was carried out to investigate the source of morphological defects formed on the surface of 4H-SiC homoepitaxial films. The source at the substrate/epifilm interface consisted of an inclusion and partial dislocations emerging from it. Selected-area diffraction pattern analysis, energy dispersive X-ray spectroscopy and micro-Raman spectroscopy revealed that the chemical composition of the inclusion was ZrO2. From the comparison between TEM images and calculated images, it was suggested that the partial dislocations were sheared Frank dislocations with the Burgers vector of the (1/12)$angle 4ar{4}03angle$ type.

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


Structures of Comets in a Homoepitaxially Grown 4H-SiC Film Studied by DUV Micro-Raman Spectroscopy


Femtosecond laser assisted etching of quartz: microstructuring from inside


Control over the Crystalline State of Sapphire


Deformation and Recrystallization of Aluminum Bicrystals Having Asymmetric Tilt Grain Boundary


Deep-ultraviolet micro-Raman investigation of surface defects in a 4H-SiC homoepitaxially grown film


純アルミニウム双結晶の不均一変形領域における再結晶機構

純アルミニウム双結晶の不均一変形領域における再結晶機構


Deformation band evolution in [110] Al single crystals strained in tension


Slip Morphology and Recrystallization in Copper Single Crystals Tensile-Deformed along <011> and <001> Direction

引張方向が<011>および<001>の2種類の銅単結晶を作製し，引張変形を与え，焼鈍により再結晶させた．<011>単結晶は，観察面が{100}に近いことから，変形帯が発達せず，2次すべり領域は分散して現れた．また，焼鈍後，再結晶粒は帯状には形成されず，分散して形成された．<001>単結晶は，アルミニウム単結晶の場合とは異なり，加工硬化が非常に大きかった．これは，積層欠陥エネルギーが低いことにより，交差すべりが短距離のものも抑制されたためと考えられる．焼鈍後は，大きなひずみの蓄積を反映して，再結晶が起こった．<011>単結晶，<001>単結晶ともに，再結晶粒方位は，マトリックス方位に対して，<111>軸回転関係に加えて<110>軸回転関係のものが多数認められた．


Deformation and Recrystallization in Lightly-Rolled Aluminum Single Crystals of Cube Orientation

コンデンサ用アルミニウム箔の組織制御においては，立方体方位の結晶粒を形成させた後，もう一度軽圧延を加え焼鈍を行って，立方体方位粒の割合を高める工程が採用されている．本研究では，軽圧延に対する立方体方位単結晶の変形と再結晶を調べるため，17%および34%の圧延を立方体方位アルミニウム単結晶に行って，すべりに伴う結晶回転，内部組織を解析し，焼鈍によって形成される再結晶粒の方位を調べた．<111>軸回転機構による再結晶粒が全体の67%を占めており，回転軸の選択性の偏りは，比較的均一な変形を反映して小さかった．


Deformation and Recrystallization of Tensile-deformed or Rolled Fe-3%Si Alloy Single Crystals

観察面が{111}，圧延方向が<112>であるFe-3%Si合金単結晶試験片を25%圧延して，側面のすべりを調べた．その後焼鈍を行うと，再結晶粒が形成された．同じ方位の単結晶試験片を<112>方向に引張変形してもひずみが蓄積せず，焼鈍しても再結晶しない．圧延試験片の再結晶粒は，変形後の方位に対して，<110>軸回転関係になっていたが，回転関係の出現頻度は回転軸により大きく異なっていた．また，同じ圧延試験片を0.25mm研磨して，やや内側で形成されている再結晶粒の方位を調べたところ，圧延表面の傾向とは大きく異なっていた．


Defect Formation in (0001)- and (11-20)-Oriented 4H-SiC Crystals P+-Implanted at Room Temperature

(0001)および(11-20)方位を持つ2種類の4H-SiCエピ膜に，室温でPイオンを注入し，注入ダメージとアニールによる回復をTEMにより調べた．両方位とも室温でのイオン注入により，ほぼ完全にアモルファス化するダメージを受けるが，結晶性回復には大きな違いが生じた．アニールによる回復は結晶領域/アモルファス界面から起こると考えられるが，4H-SiCの積層が界面に現れている(11-20)方位が，元の構造に戻りやすいのに対して，積層が界面に現れていない(0001)方位は，アニールの過程で3C構造が導入されやすく，結晶性回復後の膜は4H構造と3C構造がまだら状になっていた．また膜内の積層欠陥も非常に多くなっており，これがアニール後の膜の電気的特性の低下につながっていると考えられる．


Activated Slip Systems and <111> Rotation Recrystallization Mechanism in 99.999 mass% Aluminum Single Crystal Deformed in Tension along <001> Direction at 77K

77Kにおいて<001>方向に引張変形した純度99.999mass%Al単結晶における活動すべり系と<111>軸回転再結晶機構

純度99.999%の高純度アルミニウムインゴットから作製した<001>引張単結晶を，液体窒素温度で引張変形した．一般に高純度アルミニウムは再結晶を起こしにくいことが知られている．この単結晶の引張方位は<001>という室温ではひずみの蓄積が小さい方位であるが，低温で変形することにより，純度99.99%の場合より15%程度変形応力が低下するものの，ほぼ同様の変形を起こした．焼鈍後も<111>軸回転機構による再結晶粒が形成された．


Relationship between Deformation and Recrystallization Structures in Fe-Si Single Crystal and Bicrystal Containing {111}<112> Grain

Fe-3%Si合金粗大粒多結晶から，引張方向が<112>で観察面法線が<111>となる結晶粒({111}<112>粒)を1つ含む双結晶試験片を切り出し引張変形を与えた．もう1つの結晶粒は{001}<110>粒であったが，両者のすべりの様相には非常に大きな違いが認められた．{111}<112>粒内の粒界近傍の領域では，変形帯のようなひずみの蓄積が認められたのに対して，{001}<110>粒では交差すべりが顕著でひずみの蓄積は小さかった．焼鈍後は{111}<112>粒側だけで再結晶が起こった．


Crystallographic defects under device-killing surface faults in a homoepitaxially grown film of SiC

SiC薄膜を4H-SiC基板上にホモエピ成長させた際に導入される，表面欠陥直下の内部欠陥について調査するため，平面TEM法を適用した．コメット欠陥と呼ばれる表面欠陥の直下には，局所的に3C構造の領域が存在することが明らかになった．3C構造の分布には2種類あり，コメット欠陥の内部すべてが3C構造になっているタイプと，板状の3C構造の領域がコメット欠陥の下に存在しているタイプがあった．


Characteristics of deformation and recrystallization in an aluminum bicrystal initially with a twin boundary

初期方位に双晶粒界をもつアルミニウム双結晶における変形および再結晶の特徴

初期方位において双晶粒界をもつアルミニウム双結晶に20%ひずみおよび48%ひずみを与えた場合について変形·再結晶を比較した．低ひずみの場合は，この方位の双結晶の結晶粒どうしの応力伝達が良いことを反映して，焼鈍後にひずみ誘起粒界移動を起こす．大ひずみにいおては，初期方位からの方位変化が大きくなり，ひずみ誘起粒界移動に加えて，粒内の変形帯において<111>軸回転機構による再結晶粒が形成された．

Journal of Japan Institute of Light Metals


Crystal orientations before and after annealing in an Al single crystal strained in tension

<110>方向に引張変形したアルミニウム単結晶において，引張ひずみを70%ととすると，変形帯の一種であるSBSSと変形マトリックスの方位差が40°に達した．これはある種の結晶粒界と見なせるほどの大きな方位差であり，CSL理論に当てはめるとΣ9粒界に相当する．この結晶を焼鈍すると，元のSBSS/マトリックス境界において，多数の再結晶粒が形成された．この再結晶粒は，SBSSおよびマトリックスの双方に対して双晶関係になっていた．これは，SBSS/マトリックス界面が焼鈍によりΣ9粒界となって，局所的に2つのΣ3粒界に分解する反応により生じた再結晶粒であると考えられる．


Correspondence between Surface Morphological Faults and Crystallographic Defects in 4H-SiC Homoepitaxial Film

4H-SiC単結晶基板上にSiC薄膜をホモエピ成長させた際に形成された，エピ膜表面の表面欠陥直下に存在する内部欠陥について調べるために，平面TEM法および断面TEM法を適用した．キャロット欠陥の下にはc面上の積層欠陥と部分転位が確認された．コメット欠陥の下には，ある厚さを持つ欠陥領域の存在が認められた．表面欠陥の導入に伴うデバイス性能の劣化は，これらのエピ膜内の欠陥の存在によって引き起こされている可能性が高い．

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


純アルミニウム双結晶における集積転位の相互作用とひずみ誘起粒界移動との関係

純アルミニウム双結晶における集積転位の相互作用とひずみ誘起粒界移動との関係

Σ3対応傾角粒界を有するアルミニウム双結晶試験片に20%の引張変形を与えた．この結晶方位は隣接する結晶粒間の応力伝達が容易であるため，粒界近傍の転位の集積が比較的小さく，焼鈍後は，結晶粒内に形成された変形帯を伝ってお互いに侵食しあうようなひずみ誘起粒界移動が起こる．


Effect of Cross Slips on Deformation Microstructure and Recrystallization in <111> and <001> Al Single Crystals

引張方位が<111>および<001>のアルミニウム単結晶において，変形温度が変形と再結晶に及ぼす影響を調査した．室温で変形した場合，<111>引張単結晶は<001>引張単結晶よりも変形応力が3倍程度となる．液体窒素温度で変形すると，<001>引張単結晶においても，交差すべりが抑制されて，室温の場合の5倍程度の変形応力となる．また，焼鈍により再結晶が起こるようになる．これらの結果は，アルミニウムにおいて，応力緩和機構である交差すべりの重要性を如実に示している．


Electron Backscatter Diffraction Analysis of Recrystallized Grains Formed in Deformation Band in Aluminum Single Crystal

アルミニウム単結晶を<110>方向に引張変形すると，SBSSと略称される帯状の変形帯が形成される．焼鈍後，SBSSは再結晶粒の優先的な形成サイトとなる．本研究は，幅の広いSBSSが形成された<110>引張単結晶において，再結晶粒の形状·方位をSEM/EBSP法を用いて決定した．再結晶粒方位はSBSS方位に対して<111>軸回転関係をもっているが，粒の形状は，その<111>回転軸に垂直な方向へ広がる傾向を示した．これは再結晶粒をとりまく傾角粒界が，ねじり粒界よりも移動度が大きいことに起因する．また，<111>軸周りの回転方向は，時計方向，反時計方向がほぼ半々の割合で現れた．


液体窒素温度および室温で引張変形した<111>アルミニウム単結晶の変形組織と再結晶

アルミニウム単結晶を<111>方向に室温および液体窒素温度で引張った．元来<111>軸引張変形に要する変形応力は多重すべり方位の中で最も高いが，液体窒素温度に冷却された場合，室温の場合の2倍以上となった．これは，<111>軸引張の場合，応力緩和機構である交差すべりが起き難いことに加えて，低温で変形することにより，短距離の交差すべりも抑制されるからである．転位組織も，セルサイズが室温変形と比べて半分程度にまで小さくなっていた．焼鈍後形成される再結晶粒の密度も高くなった．


<112>アルミニウム単結晶の多重すべりと再結晶の関係

<112>アルミニウム単結晶の多重すべりと再結晶の関係

アルミニウム単結晶を<112>方向に室温で引張変形した．<112>方向は，FCC金属の安定方位の1つであり，2つのすべり系がバランスよく活動するため，初期方位から結晶方位がほとんど変わらないまま変形が進行する．変形応力は，先に行った<100>引張単結晶と<111>引張単結晶のほぼ中間であり，すべり組織および内部転位組織も両者の特徴を併せ持っていた．この単結晶試験片は焼鈍により再結晶したが，再結晶粒の形成密度は<111>引張単結晶よりも低くなった．


Relationship between Deformation and Recrystallization in Σ3 Isoaxial Aluminum Bicrystal Deformed in Tension along the <011> Axis

アルミニウムを用いて，Σ3粒界を有する等軸双結晶を育成して，引張変形を行った．引張軸方位は両構成結晶粒ともに<011>である．引張変形により変形帯が左右の両結晶粒に形成され，焼鈍により互いに侵入するひずみ誘起粒界移動が起こった．双結晶において頻繁に見られる<111>軸回転機構による再結晶粒は形成されなかった．これは，{111}面を粒界面とするこのタイプの双結晶で，粒界をはさんだすべりの伝達が良好であることにより説明できる．


Nucleation of recrystallized grains in multiple slipped structure without deformation band in aluminum single crystal

引張方向が<111>であるアルミニウム単結晶において，変形後の内部組織をTEMにより観察した．表面の細かいすべり組織を反映して，内部のセル組織も非常に細かいものであった．セル間の方位差を，菊池線から測定したが，高々4°程度であり，焼鈍後に形成される再結晶粒が，マトリックスに対して20°∼50°回転することは，セル間の方位差から説明することは難しい．再結晶核の形成場所として，すべり帯の交接部を想定するのが妥当であると考えられる．


Influence of Activated Dislocations on Recrystallization near Grain Boundaries in Coarse-Grained Fe-30Cr Alloy

ひずみ焼鈍法により結晶粒を粗大化させたFe-30Cr多結晶を圧縮変形して，粒界近傍のすべり変形と再結晶の関係を調べた．再結晶粒は粒界近傍に優先的に形成されたが，単結晶の場合と同じく，隣接する結晶粒のいずれかの方位に対して，<110>軸回転関係になっているものが多数を占めた．各回転関係の出現頻度を，変形時のすべりの活動度と関連づけて解析することにより，再結晶核の転位モデルの妥当性を裏付けた．


Rotations Involved in Tensile Deformation and Recrystallization in Fe-11Cr-19Ni Alloy Single Crystal

Fe-11Cr-19Ni合金多結晶から，引張軸が<110>で観察面法線が<001>に近い単結晶試験片を切り出した．変形に伴う結晶回転を，SEM/ECP法により測定し，オイラー角で表示した．焼鈍後形成される再結晶粒のうち，マトリックス方位と<111>軸回転関係をもつものの多くは，時計方向の回転をしていた．


Recrystallization of Tensile-Deformed Fe-11Cr-19Ni Alloy Single Crystal

粗大粒で構成されたFe-11Cr-19Ni合金多結晶から，引張方位が<110>に近く，観察面法線がほぼ<001>である単結晶試験片を得た，引張変形を与えたところ，結晶回転の軸が観察面法線から大きくずれていたために，大規模な変形帯は形成されなかった．焼鈍後の再結晶粒は，試験片全体に分散して形成された．マトリックス方位に対して<111>軸回転関係になっている再結晶粒が比較的多い．


<111>および<001>Al単結晶の多重すべりと再結晶におよぼす交差すべりの影響

アルミニウム単結晶を<111>方向および<001>方向に室温で引張変形したところ，非常に異なった変形挙動および変形組織を示した．<111>単結晶においては加工硬化が非常に大きく，表面すべり組織および内部転位組織は非常に微細になっている．これに対し，<001>単結晶は，変形の非常に早い段階で変形応力が飽和して，加工硬化が小さいまま変形が進む．表面の変形組織は，段差の大きな交差すべりが支配的で，内部の転位組織も，ルーズなセル組織になっている．焼鈍後<111>単結晶は再結晶したが，<001>単結晶には再結晶粒は形成されなかった．<001>単結晶を液体窒素温度で冷却して引張変形を与えた場合は，交差すべりが抑制され，変形応力も大きくなり，すべり組織や内部転位組織も非常に細かくなる．また，焼鈍により再結晶粒が形成された．


Recrystallization Involving <111> Rotation in Fe-11Cr-19Ni Alloy Single Crystal

ブリッジマン法により，平均粒径が10mm程度の非常に粗大な結晶粒で構成されているFe-11Cr-19Ni合金多結晶を育成した．この多結晶から，単結晶試験片を切り出して引張変形を与えたところ，試験片平行部が，引張軸にほぼ平行に山折れになるような変形を起こした．内部転位組織をTEMにより観察し，焼鈍後に形成される再結晶粒の方位を調べたところ，マトッリクス方位に対して<111>回転関係を持つものが多く認められた．


Morphology of [011]-tilt Σ3 boundaries in pure copper and copper-aluminum alloy tricrystals

純銅およびCu-Al合金において，<011>傾角Σ3粒界はステップ状になり，整合面{111}と非整合面で構成されていることが知られている．Σ3粒界をSEMおよびTEMにより観察して，非整合面の面指数を決定した．また，整合面から非整合面への折れ曲がり部分に，亜粒界が伴っているケースはほとんど見られなかった．ステップは，結晶育成時に，固液界面とΣ3粒界の相互作用により形成されるものと考えられる．


Strain Induced Premelting at Grain Boundaries and Deformation Bands in Copper Bulk Bicrystals

銅双結晶を圧縮変形してそのまま昇温した．この双結晶の初期方位は，粒界が純粋なねじり粒界でないことを示していたが，変形によって構成結晶粒が逆方向に回転する方位となっていた．粒界には，ひずみ誘起粒界予融解による明瞭な割れが生じた．また，粒内の一部にも変形帯が形成され，この変形帯の左右では結晶が逆方向に回転していたため，割れが生じた．


Strain Induced Grain Boundary Premelting along Twin Boundaries in Copper Polycrystals

双晶粒界を多く含む銅多結晶試験片を室温で圧縮変形して，そのまま昇温した．粒界エネルギーが低く安定な双晶粒界においても，隣接する結晶粒が変形により互いに逆回転する場合は，粒界が強いせん断変形を受け，ひずみ誘起粒界予融解による割れを生じる．この結果は，粒界の持つ性質を，その幾何学的，エネルギー的な面だけで評価することの危険性を示している．


Recrystallization Mechanism Involving <110> Rotation in Fe-30Cr Alloy Single Crystal

<111>方向に圧縮変形したFe-30Cr単結晶において，せん断帯に形成される再結晶粒の方位を詳しく調査するために，単結晶の裏面および，単結晶を切断して内部の再結晶粒の方位を調査した．どの面においても，再結晶粒方位のせん断帯方位に対する回転方向は，変形に伴うせん断帯の回転方向の逆になっており，再結晶核の転位モデルの妥当性を裏付ける結果となった．


圧縮変形下の多結晶銅における粒界予融解割れ

圧縮変形下の多結晶銅における粒界予融解割れ

各種の粒界を含む銅多結晶を室温で圧縮して，そのまま昇温した．粒界に生じる割れに隣接する結晶の回転を調べたところ，相互にねじり変形になっている場合が多く，粒界予融解による割れであると解釈できた．


Relationship between Active Slip Systems and Orientations of Recrystallized Grains in Fe-30Cr Alloy

<111>方向に圧縮変形されたFe-30Cr合金単結晶には，試験片観察面の対角線に沿って，顕著なせん断帯を生じる．せん断帯は初期方位に対して時計回りに回転する．焼鈍後，せん断帯内に形成される再結晶粒の70%程度は，せん断帯の方位に対して<110>軸回転関係をもっている．これらの再結晶粒の回転方向は，ほとんどすべて反時計方向である．変形に伴うせん断帯の回転方向と，再結晶粒の回転方向が逆になった理由を，再結晶粒の転位モデルにより解釈した．


The role of strain and composition on the morphology of InGaAsP layers grown on <001>InP substrates

InP(001)基板上に圧縮ひずみないしは引張ひずみをもつIn1-xGaxAsyP1-y薄膜および量子井戸を，系統的に厚さを変えてMBE成長させた．膜内のスピノーダル的な相分離および膜表面の凹凸を，断面TEM法により観察した．引張ひずみをもつ場合は，膜厚が小さな段階から相分離および表面の凹凸が生じていた．これに対して，圧縮ひずみをもつ場合は，ひずみが1.5%に達していても相分離は小さく，表面の平坦性は良好であった．以上の結果を，成長中の表面における簡単な拡散モデルに基づき解釈した．


Growth of strained InGaAs layers on InP substrates

InP基板上にMBE成長させたIn1-xGaxAsひずみ薄膜においては，特殊な相分離および膜表面の荒れが観察されることを，断面TEM法により明らかにした．ひずみ薄膜の相分離に伴うエネルギー変化を，異方性を取り入れた弾性論計算に基づいて評価した．また，成長中の膜表面の荒れを簡単な拡散モデルに基づいて解釈した．


Strain Induced Grain Boundary Premelting in Bulk Copper Bicrystals

ねじり粒界を有する銅双結晶を，室温で圧縮変形して，そのまま昇温した．粒界近傍の強いせん断変形により，ひずみ誘起粒界予融解が起こり，割れが生じた．一方，高温で連続的に圧縮した双結晶では，粒界近傍で動的再結晶粒が形成してひずみを解放するため，粒界割れが起こらないことが観察された．


Transmission Electron Microscopy of Sublimation-Grown GaN Single Crystal and GaN Homoepitaxial Film

昇華法で作製したGaN単結晶上にGaN膜をMOCVD法でホモエピ成長させた．FIB法により加工して電子線が透過する部分を壁状に加工し，結晶内の転位をTEMにより観察した．また，この観察結果に基づき，GaN単結晶内の転位密度を推定した．

Japanese Journal of Applied Physics, Part 2 (Letters)


Lateral composition modulation in InGaAsP strained layers and quantum wells grown on (100) InP by gas source molecular beam epitaxy

InP(100)基板上にMBE成長させたIn1-xGaxAsyP1-yひずみ薄膜および量子井戸をフォトルミネッセンスおよびTEMで評価した．特に，スピノーダル的な相分離の解析を行った．InP基板とのひずみが0%(格子整合)，+0.5%(引張ひずみ)，-0.5%(圧縮ひずみ)の3つの場合について，膜の成分を連続的に変えて観察した．膜内の相分離と，表面のモフォロジーとは密接な関係があることが分かった．


Spinodal-like decomposition of InGaAsP /(100) InP grown by gas source molecular beam epitaxy

InP(100)基板と格子整合しているIn1-xGaxAsyP1-y薄膜に見られるスピノーダル的な相分離を，TEMおよびフォトルミネッセンスで評価した．相分離のコントラストは，(0-11)断面でのみ明瞭に認められ，(011)断面では周期性が明確ではない．これが液相エピで作製された薄膜内のスピノーダル分解とは決定的に異なる点である．


The Nature of Dislocation Sources and Strain Relief in InAsP Films Grown on <100> InP Substrates

InP(100)基板上に MBE法により成長させた， InAsyP1-y薄膜と基板界面の転位を， TEM により観察した．界面転位のひずみ場を弾性論計算により求めてコントラスト計算を行った結果， g·b解析を行わなくても，1枚の写真から転位のバーガースベクトルを決定しうることを示した．また弾性論解析により，このひずみ薄膜における転位導入の臨界厚さを求めて，他の手法による計算結果と比較した．


Relaxation Kinetics and Relaxed Stresses Caused by Interface Diffusion around Spheroidal Inclusions

異方性をもつ無限大物質中の，回転楕円体介在物周りの応力場を弾性論計算により求めた．また，介在物周りの応力場が，界面拡散によって緩和する場合について，拡散時間を計算した．


Low-temperature diffusion assisted by femtosecond laser-induced modifications at Ni/SiC interface


Application of femtosecond laser irradiation to low-temperature diffusion at the Ni/SiC interface


Cross-sectional transmission electron microscopy and scanning tunnelling microscopy applied to investigation of phase segregation in III-V multilayers grown by molecular beam epitaxy

InP(001)基板上にMBE成長させたIn1-xGaxAsyP1-yひずみ薄膜内の相分離の解析を，走査トンネル顕微鏡およびTEMを用いて行った．断面TEMで得られた相分離に伴うひずみコントラストと，走査トンネル顕微鏡像は良い一致を示した．


Dislocation relaxation in InAsyP1-y films deposited onto (001) InP by gas-source molecular beam epitaxy

InP(001)基板上にガスソースMBEにより成長させた，InAsyP1-y薄膜/基板界面の転位をSEM/CL法により観察した．この試料からTEM薄片試料を作製し，界面転位および転位源をTEMにより観察した．転位密度の測定から，界面転位はひずみ薄膜と基板の格子不整合を完全には緩和していないことが明らかとなった．


Suppression of Grain-Boundary Sliding by a Boundary Node in Cu-9at.%Al Tricrystals

Cu-9at.%Al合金を用いて，<110>傾角Σ＝3,3,9粒界を有する三重結晶を育成し，1073Kで高温クリープ変形を行った．Σ9粒界だけを含む双結晶試験片も同じ三重結晶から切り出し，比較を行った．粒界すべりの時間依存性を調査し，粒界三重線の拘束効果を明らかにした．この合金においてはΣ3粒界はほとんど高温粒界すべりを起こさないので，粒界三重線付近において，Σ9粒界のすべりによりひずみが蓄積し，粒界割れを起こすことも観察された．