高性能抵抗素子材料の新分野を開拓する-遷移金属を含むAl_3TiおよびAl_3Zr系化合物の電気抵抗異常とその応用-

开拓高性能电阻元件材料新领域——含过渡金属的Al_3Ti和Al_3Zr化合物的电阻异常及其应用——

基本信息

批准号：
10875135
负责人：
山口正治
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

Al_3TiおよびAl_3Zr(正方晶のそれぞれDO_<22>およびDO_<23>型構造)のAlを遷移金属(たとえば、Cr,Mn,Fe,Ni,Cu,Pd,Ag)によって部分的に置換すれば、それぞれ立方晶のLl_2型(Al,M)_3Tiと(Al,M)_3Zrが形成される。これら立方晶のtri-aluminidesは、遷移金属のd-bandによる伝導電子のresonance scatteringに起因する興味ある電気抵抗異常を示し、その比抵抗は他の金属系抵抗材料に比べかなり高く、電気抵抗の温度係数が非常に広い温度範囲にわたり小さい。本研究では、これらtri-aluminidesを抵抗素子材料として用いるための基礎的知見を蓄積することを試みた。その結果、(1)添加する遷移金属の組み合わせにより、抵抗値および温度係数を広い範囲で変化させることができる、(2)得られた温度係数を広い温度範囲で維持できる、(3)これらtri-aluminidesは広い温度範囲にわたり安定である、(3)特に(Al,M)_3Tiは高温においても耐酸化性に優れている、(4)ほとんどのtri-aluminidesは脆い化合物であるが、一部のtri-aluminides、特にクロムを添加したものには曲げ変形能がある、こと等が明らかとなった。今後、スパッタリングによる(Al,M)_3Tiおよび(Al,M)_3Zr系化合物薄膜の形成を重ね、(1)溶製による化合物と同じ電気抵抗挙動を示す薄膜を容易に形成する技術を確立すること、(2)スパッタリングによる薄膜とバルク溶製材の違い、特に単相領域の広がりの違いを定量的に把握すること、(3)薄膜状態での曲げ変形能を改良し、薄膜としての使用に耐える程度の変形能を付与すること、を試みる。

如果Al_3Ti和Al_3Zr（分别为四方DO_<22>和DO_<23>型结构）部分被过渡金属（例如Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Pd、Ag）替代，则立方Ll_2型（Al,M分别形成)_3Ti和(Al,M)_3Zr。由于过渡金属的 d 带引起的传导电子的共振散射，这些立方三铝化物表现出有趣的电阻异常，并且它们的比电阻远高于其他金属基电阻材料的温度系数。非常宽的温度范围。在本研究中，我们试图积累使用这些三铝化物作为电阻元件材料的基础知识。结果，(1)电阻值和温度系数可以根据添加的过渡金属的组合在宽范围内变化，(2)获得的温度系数可以在宽的温度范围内保持，并且(3)这些三铝化物在很宽的温度范围内都很稳定，（3 )特别是(Al,M)_3Ti即使在高温下也具有优异的抗氧化性。 (4)大多数三铝化物是脆性化合物，但某些三铝化物，特别是添加了铬的三铝化物，已明显具有弯曲性。变形能力。今后，我们将继续通过溅射法形成(Al,M)_3Ti和(Al,M)_3Zr基化合物薄膜，并且(1)建立一种可以轻松形成具有相同电阻的薄膜的技术熔化产生的化合物的行为，（2）定量地了解溅射生产的薄膜与块体熔融材料的差异，特别是单相区的扩展的差异，（3）提高薄膜状态下的弯曲变形能力，变形到可以的程度尝试赋予人们以薄膜的能力。