金/ガラス陽極接合界面への逆電圧印加による亀裂生成と金の移動を利用したガラス分離加工法の提案

摘要

ガラスは，電気的，化学的に安定した材料であり，電子機器や光学部品等様々な形で利用されている．そのように多岐にわたって利用されるガラスの特殊加工として，電圧印加を併用した固体イオン交換法が存在する．この手法は，ガラスを高温・高真空下のチャンバ内部に設置し，金属とガラスを密着させ，金属からガラス方向へ向かう電圧(以下，順電圧)を印加することで，密着させた金属のイオンをガラスに添加するという加工法である．ガラスに添加可能な金属としては， Ag，Cu，Au，Co等が報告されている．また，Ag・Cuイオンを添加したガラスについては，添加時と逆方向の電圧(以下，逆電圧)を印加することで，対応する金属の析出物がガラス内部に形成されることが知られている．一方で，ガラス内にAu析出物を形成した例についてはまだ報告されていない．そのため，Auイオンを添加したガラスに，逆電圧を印加することでAu析出物の形成を試みた．その結果，ガラスに亀裂が生じ，亀裂内部に金が入り込むといった，金属析出とは異なると考えられる現象が確認された 4)．この現象を Au流入と呼称し，その詳細なメカニズムを明らかにするため，添加金属やガラスを変化させて実験を行った．