多源スパッタ法により作製した Ti-SiO_x 多層薄膜の自己伝播発熱反応挙動

摘要

Ni，Ti，Zr 等の遷移金属と Al，B，C，Si 等の軽金属からなる多層膜に外部から微小なエネルギーを与えると，金属間化合物を形成して発熱し，図 1 のように反応が多層膜全体に自己伝播することが知られている．この反応は，金属と酸化物によるテルミット反応に類似しているが，酸化還元反応ではないことからアプリケーションによっては優位性があると考えられる．我々は，医用応用も視野に入れた Niフリーの微小発熱体として Ti-Si 多層膜について検討してきており，この系の反応性が極めて高く機械的な刺激によっても反応が開始できることを報告した．この現象は，逆に取扱いの難しさという新たな問題を引き起こしている．本研究では、Siの代わりに SiO_x を用いて反応挙動を制御することを目的とし，まず，一層対中の Ti：SiO_x 比が自己伝播反応に及ぼす影響を調査した．