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[無機材研ニュース第42号](https://mdr.nims.go.jp/datasets/431fb4b1-0fbc-47d5-99f4-6fdfb0361259)

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無機材研ニュース第42号七〇一．ゼEoo一一〇E蜆Eo一垣o］1oo－o0＝あ○蜆oo一］o－Eo一垣oO］’oo’0E0工oooωo〇一一〇〇一〇一ωoω眈Eo．但≧里三…loo…Z－o①蜆コ①ヱ←1ノ　　　　　　　　　　　主㌧　　　　＼　　　　・㌧．一多色アル ミナ皮膜の合成　アルミニウムは素材のまま使用されることはまれで，普通表面処理が施されている。アルミニウム’の表面処理には多くの方法があるが，取分けその表面を電気化挙的に陽極酸化処理して，酸化皮膜を生成させる方法が有名である。このアルミニウムの陽極酸化皮膜（皮膜と省略する）は1925年に我国で発明され，アルマイトの名で親しまれているが，正確にいえばアルマイトは商晶名である。発明当時の使用目的は耐熱性の電気絶縁皮膜であったが，約半世紀の間に耐久性能に優れていることから腐食防食が中心となり，現在では建築材料，家庭日用品，精密機械部晶等に多＜利用されている。最近の傾向としては，基礎研究の展開に伴って電子材料郭門への用途開発が進んでいる。「領　ところで我々は，アルミニウムというとまだまだ腐食しやすい金属を想像し，終戦直後の日の丸弁当を思い出すであろう。梅千と接触する部分が簡単に腐食し，穴の．開いた弁当箱が台所に転がっているのを誰もが経験したことであろう。しかし今日では，材料と表面に関する精力的な研究が展開された結果，先に述ぺたような陽極酸化処理法が確立したため，アルミニウムに対する悪評はやっと昔の語草になりつつあるようである。建材を主体とした用途開発の点では，付加価値のあるカラー製品の開発が脚光を浴びており，最近日本を含めた世界的な傾向としてカラーアルマイト法の開発が急がれている。　皮膜の着色法には有機染料法，無機塩浸漬着色法及び電解着色法などがあり，皮膜生成後着色するため二段法多色のアルミナ皮膜l1iと呼ばれる。更に，陽極酸化時に直接皮膜を発色させる方法（一段法）として電解発色法（自然発色法ともいう）があり，この方法は1959年にアメリカのカイザーアルミニウム社が開発した，芳香族スルフォン酸を用いたカルカラー法に端を発し，その後有機酸を用いた類似の方法が多く開発された。日本では，住友軽金属のスミトーンや日本軽金属のニッカラーなどが著名である。しかしこの方法で得られる皮膜の色はアンバー色，ブロンズ色といった褐色系の色と黒色に限定され乱これらの着色法及び発色法の中で，建材用として世界的に普及している方法は電解発色法と電解着色法であり，後者は種々の特長を有するため最近話題を呼んでいる。この着色法は電解条件の違いによって更にいくっかに分類されるが，日本の浅田太平氏によって発明された二液二段電解を行う浅田法（海外ではアナァロックと呼ばれている）は最も有名である。浅田法では，あらかじめ硫酸水溶液中でアルミニウムの表面に無色透明の皮膜（硫酸皮膜と呼ぷ）を生成し，続いて金属塩を含む電解液中で交流電解して皮膜を着色させる。一例を示すと銅からは黄色，ワインレッド色，セレンからはレモンゴールド色，銀からは黄色，榿色，エンジ色及びスズ，鉄，二．ツケル，コバルトからは，アンバー色とブロンズ色を主体とした色が得られている。このように従来法では，金属塩の種類を変えても得られる色は限定され，アンバー色やブロンズ色が中心である。したがってアルミニウムの陽極酸化に携わる者の間では，虹の7色を白由自在にコントロールする技術の開発が夢であり，世界各国で盛んに夢の実現に向って研究が行われている。　最近の学会報告や研究論文から，アルマイトのカラー化の動向を見ると電解波形，電解の工程（段数）及び電解液の種類を変えることが主流を占め，いずれの報告も全ての色を着色させるには至っていない。　今日最もポピュラーな皮膜は硫酸皮膜としゅう酸皮膜であるが，これらの皮膜を生成させるための標準的な電解条件がJISで定められている関係上，皮膜を多色化さ　　　　　　　　　　　　　　　　　　冨　　　　マ　　｝」」’’’」．　　　　　　　　　　　　ぐ．　　■，　　，　　　　　　　　’汐≡←」一　　　　　アルミナ皮膜の微細構造（皮膜に見られるクラックは電子顕微鏡用試榊乍成時に入ったものである。）せるために電解条件が詳細に検討されたことはほとんどない。一般に電解生成皮膜は表面に垂直な繍田な孔（微細孔）が無数にあいており，その孔の直径は100～300A程度であって，深きは電解条件によって変化する。この微細孔を着色の目的で積極的に活用しようとする従来の方法では，孔の直径を大きくする努力が払われてきた。　当研究所第4研究グループでは，上述のような従来の研究動向とは発想を異にし，微綱孔の直径をより小さくするための電解条件の確立を図った。その結果として工業化が容易なカラーアルミ皮膜の生成に成功した。　皮膜に微細孔ができる理由として次のように考えられる。つまり電解時のアルミニウム陽極上に活性点ができるためである。電解時の電流密度が滅少すればこの活性点の数は増加し，これに伴い単位面積あたりのf搬田孔の密度も増加しその直径は滅少する。そこで我々は，皮膜を多色化させるために低電流密度電解法を採用した。■実馴二は，99．8％の純度を有するアルミニウム箔を用いた。前処理として通常の加温したNaOH溶液中で脱脂・エッチングを行った。皮膜の生成は5～50Vの範囲で定電圧電解を行い，電解液組成は20～60g／1のリン酸に均」皮膜生成用の0・5～1g／1硫酸を添加したものである。この電解条件での電流密度はO．04－0．2A／dm，であり，電解時間は2～60分とした。また，第二段の金属塩を含む着色用の電解液として20～509／1の酢酸ニッケルに，30－609／1のホウ酸と5～309／1のジェタノールアミンを添加したものを用いた。電解には10～18Vの交流を印加し，O．5～5分間着色を行った。この場合，電流密度は比較的低く0．2～O．5A／dm呈のf1直を示した。　二液二段電解法には上述の直流一交流法の他に交流一交流法があ？て，後者は前考に比べて電解条件が多少異なる程度であって，使用する電解液は同一でよい。したがって実験では，両方の二液二段電解法により多色化実験を試みた。　この結果，生成した皮膜の表面には写真に示したように非常に微細な繊維状構造が見られ，かっ皮膜の断面からも微細孔の直径が小さくしかも密度が大であることがわかる。一方，二液二段電解法のいずれの方法からも多色の着色皮膜が得られ，この中から直流一交流法で生成した代表的な多色の皮膜をカラー写真に示した。カラー写真の左側の皮膜は，第二段電解を開始後20秒間隔で段階的に引上げたときの色の移り変りを示したものである。また，第一段目の陽極酸化時に電流密度を変えて皮膜を生成し，更にカラー写真の左側と同じ条件で二段目の電解を行い，連続的に引上げた場合の結果をカラー写真の慎中と右側に示した。　更に，第一段目の電解液の種類を変えて実験を行ったが，着色に大きな変化はなかった。　次に，第二段目の金属塩の種類を変えて同様に多色化12〕実験を試みたが，硫酸ニッケル，硫酸スズ，硫酸コバルト，硫酸鉄及び硫酸鋼からもそれぞれ多色のカラーアルマイトが生成した。特に，スズとコバルトからは酢酸ニッケルと類似の色が得られ，皮膜の多色化には金属塩の種類も重要ではない。以上の結果から，従来法では目的の色を得るためにその都度金属塩の種類を変えていたが，本方法の開発により単に1種類の金属で自在の色を呈色させることが可能となった。また，第一段の皮膜生成用の電解液と第二段の着色用電解液をある比率で混ぜ合せることによって．一液一段電解法（1種類の電解液中で交流電解のみを行う）及び」液二段電解法（1種類の電解液中で直流電解後，更に交流電解を行う）が可能となり，それぞれの方法からも多色の皮膜を生成させることに成功した。したがって本方法は，基本的な電解液と電解条件を適当に組み合せることにより，電解法に関係なく多色の皮膜が得られるため，万能型の電解法といえよう。　この皮膜は，更に湿度によって色がさまぎまな色に変化する。この変色現象は単に息を吹きかけるだけで観察され，変色が起り始めるのは湿度が65％付近からであって，表面が乾くと再び元の色にもどり再現性は良かった。またこの皮膜は，見る方向によっても色彩が変化する。そしてこれらの現象は，皮膜表面のおうとつと糊佃孔の存在に起因すると思われる。　着色原因はまだ明らかではないが，皮膜の㈱佃孔と色との関係を外観的に観察した結果を簡単に報告する。着色皮膜（厚さ2μ）のアルミナ質の部分を全て溶解したところ，写真に示したように無数の円柱状突起が観察された。この突起は皮膜の微細孔中に析出したニッケルであると思われる。そして着色時間が180秒でも高さが約1500A程度であるため，微細孔の底部にしか詰まっていない。一般に，微細孔中で金属イオンを電解によって金属として析出させる方法は細孔電解と称され，孔中では樒絆あるいは対流でイオンを供給することが難しいので，この電解は拡散が律速となり，ニッケルイオンは還元反応にによって中間化合物を経て析出する。この間の反応過程は一般に次式で表され，皮膜とアルミニウム素地との界面に存在するバリアー層内の電子電流により，微細孔の底に電析する。　　　　　　Ni2＋＋H20→NiOH＋＋H＋　　　　　　NiOH＋＋e→（NiOH〕ad昌　　　　　　（NiOH）ad昌十H＋＋e→Ni＋H20　この際，電流が電解時問と共に低下すれば電解着色となり，逆に増犬していくときは電気メッキになるが，本方法は前者に該当し，アルミナ質皮膜の㈱田孔底部に円柱状のニッケルが析出することになる。　この円柱状析出物の色を観察したところ，大部分が単なる裸色の濃淡差として認められ，着色時間が長くなるに伴い色が濃くなる傾向にあった。ただし，着色皮膜の　　　　竈細孔の底部における金口の析出状態色が黄色，榿色及び赤色に相当する部分の析出物の色は，青色の濃淡の差として観察された。このように，多色の着色皮膜の表面色調と㈱田孔中の析出物の色とは，全＜一致しないことが明らかとなった。そこで，皮膜の微細孔中に析出したニッケルをそのまま残し，皮膜の下のアルミニウム素地のみを溶解して，着色皮膜の色を観察した。この結果，皮膜を真．上方向から見ると褐色の濃淡の差が観察されたのみであったが，皮膜をわずかに傾けて反射光を観察すると，もとのカラフルな色の変化が認められた。更にこの皮膜を透かして見たところ，全ての色が襯色の濃淡の差としてのみ観察された。　以上の結果を総括すると，多色の着色現象は，従来法の金属及びその化合物に起因したコロイド説に基づく着色原因とも異なるようであった。すなわち，皮膜の微細構造と微細孔の底に析出した金属析出物の量と，形状及び配向などが関与した，光学的な干渉散乱に起因するように思われた。　本方法では，アルミニウムを主に低濃度の電解液中で低電流密度電解を行えば，電解方法，電解液及び金属塩の種類に関係なく，多色のカラーアルマイトが得られる。また，着色時間と㈱佃孔の底に析出するニッケルの重量との関係を求めたところ，単位時間あたりの析出量は従来法の約1／5であったので，金属塩の消費量が少なくてすむためコスト的には有利である。　これによって，本当の意昧でのカラーアルミの製造披術開発の第一・・歩が踏み出されたといえよう。まだ，工業化，企業化に伴う諸問題や着色機構の解明など未解決の部分が残されているが，本技術を開発したことによって，解決のための足掛つができたことは疑い0）ない事実である。今後本技術に関して，解明のための糸が早急に手繰られるであろう。　なお，本戊膜はその特長を育効に利用することによって，将釆応用研究の分野での展開が望まれる。例えば，装飾板としての内外装材のぽかにカラーのネームブレート．湿度検知板，皮膜1二へ0）メッキ及び太陽熱選択吸収板など多くの分型fで州一じ用が可能である。13〕第4回陽電子消減国際会議に出席して第14研究グループ総合研究官津田惟雄　1976年8月23臼から261三1にかけて，デンマークのハムレットで名繍いヘルシンガーで，表・記の会麦義が｛艦された。デンマークエ科大掌のトラムピ教授が絃蹴委資長として’努力された。会場は労働級合の研修センターであるL　Oスコーレンで，会議場と榊自設備が陵縞していて極めて快遼かっ能率を篤めることができた。筑波研究掌翻都桁にもこのような設f鯨ができることを切望するしだいです。さて会議には24ケ国から156名の研究考が参カllし，178論父が提搬された。発表形式は42論文が1二1獲発表で玉36論文がポスターセッション彩式になり，パラレルセッションはもうけられなかった。ポスター発表は2脚郷孝間がとられたから，特に非英謡国災には適してて，討論をする時簡は充分にあったが，発表する側は遡こ自分の場所から雛れられず他の姥表を闘けないという不利な，械があり，癩しかゆしである。我々は州O，CoO，Fe304韓の運動螢分布の異方性から八繭体位置のNi，Fe，Co等の酸繁との共有結含性を議論した論文を口頭発表で行い，Re03，NiS，TiS等の伝導惚1化合物にむける寿命測定から，これらの伝導電子の局在憎…を考え，更に一般向勺にイオン緒I黒1にまゴける個幡子の非平渉傲を議論した論文をポスターで・猪表した。発表論文の大半は金属、に関するもので，そのなかでも格子欠陥に関する論文が52も発表された。フェルミ繭あるいはそれに獺した発表は33論文で，有機物籍の化学関係の仕薙が32諭文あった。イオン蒜撒は191論文提土止1されたがソ連，インドの概究者が不参加iだったため発表されたのはわずかに15論文穫度である。允来イオン緒1芋11の仕畿はイタリヤのグループがアルカリハライドではじめて以来ほとんどアルカリハライドに靭辛ヨしているといえるが，今図もアルカリハライドやAgBrでの仕率がみられた血他にはガラスに適鰯してガラス化の程度を調ぺたもの，強誘電体の榊車云移を調ぺたもの，CaO畔1の転位の効築を調ぺたものがあった。特にスイスの研究考でイオン緒［看もをやっていると孤独であると嘆いている人がいたが，’肚界的にみても極めて少数のグループしかないだけに孤独を遜りこして，何やら元気すら舳てくるのは犬の遠ぽえみたいなものであろうか。今匡主溌表の仕瑛でショッキングだったのは，カナダとアメリカのグループで，濁1腱播を面洲二並べて，一嚇に2次元的にデータをとってしまい，コンピューター処理であっという闘にフェルミ面の鰯像をf乍ってしまう連！芋1があらわれたことである。イギリスでも蓄’11鋤ヰ1であるが蜘羽がかかるだけにそれ以外の連111］は，気違いじみていると惣［二1をいうかあるいは金く打ちのめされるかどちらかで，いろろんな、点に気を配りながら研究を遊めねばならぬ身にとっては，頗の椛いことではある。我々はできるだけいろんな状態で測崖ができることを主眼にして，衛能率化は次のll；脳としていたが，一寸閥違ったかと一1＆える節もあつます。会議が23［］からで，到瀞したのが前の1三1の午後91馳藁，予稿錐を渡されて，次の1コ専月早くにめざましをかけ，頑張って言売んでみたものの充分な時階1があるわけでなし，1時義を克月良しかかったころに会議が終り，次は1979年41弓8～121≡1に災東近郊で閥こうということになり，　ごきげんようと系冬つましたo　今1亘1の会，議が特にきっかけとなったわけでもありませんが，新しい被術が有効な罰珊究争投となって他の分野にも役立つまでには，若二平の1蜘111がかかつますが，それにしても陽施子の場含はやや鵬闘がかかりすぎている一索、が気になります。牽い格一＝戸欠脇の分型アでは大いに役立．ちかかっている気配ですが，それ以外でこのような心酉已があるのはラ己来連蜘．1圭分祢のほんのわずかな変化が1謹1体の状態を大きくかえることと，でてくるデータが直ちに明確な彩をとらないこと，測定に極めて1脚1．1コがかかること，良い繍11予iをつくるのが困雛であることなどによりますが，潜実に進歩はしておつます。f殉えば我々の共有緒含姓籍は，他の手段では棚めて限逢された形でしかやれないものです。一一一…燃の努力はしますが，その特殊性も御理解頂きたいと癖員うしだいで叶ポo　さて会議後，　オランダ，　i漁ドイツ，　フィ　ンランド，　イタリヤ，イギりスの各国の研究室をおとずれ，実験装綴を兇せてもらい，種々の姜寸論をしてきました。膚訂に述ぺた2次允の装綴のことを腕にすれば，特にヨーロッパのほうがすぐれているとは一留、えませんo研究σ）遊め方壺体はよくいわれているように，ヨーロッパはその穫葦かしい腱史に支えられて，ゆうゆうと独禽の研究をすすめていま一；’’。彼らの考えプテからすれば；1月治以来0）王C0年導ほんのわ一ザかの1榊1罰です。眉要をおちつけすぎて1殴ってしまうのはよくないけれど，現に眠ってなどいないのですから我々もあまりこせこせしないよう気をつけたいものです。材、が川会った；一1・Iで・・一」務敬葱を感じた研究’窃は，裟綴は別としてあまつめぐまれた環境にいませんでした。全ては人です。まともな不斗掌一猪が，それぞれの才能を1蟻〔璽されてその能力を発揮できるような雰1雅1気があるかないかが，本三当に科掌を発燧させ，秦止会σ）力となっていく」．二で璽婆なことだと理解しています。14j帰国後所感 マールブルク大学での研究経験から第2研究グループ主任研究富中　沢弘基　久し振りに会った知人に「ドイツで何を挙んできたのですか？」と鰐ヨわれて，篠生したことがたびたびあった。彼は軽い「ごあいさつ」で闘うているのだけれど，これに対して，　「某氏のもとで，鍛新のこ二れこれ実一験法を鴛得してきました」という型の櫛単な答ができなくて答えに窮したわけであるo　関連する学術雑誌、1二の論文を兇る隈り，向うへ行けぱ常にf蔓丁かしら，鍛新の季段を学んでくるという彼我の1週係にないことは，今や産閉である。仕葛坤の彼らとの討論経験でも，洲羽文献σ）数という統蕎十でも，臼本の雑誌や論文の蕎平棚は，欧米のそれと同等か，1碑には，それ以」二でさえある。極端な表現をすれば，雛誌．上の論文の傾向や，構成など，欧米の一一一・言一志と区別がつかな’い1まどである。　にもかかわらず，f皮らの風土の1キ1で，彼らと一・・一繍にf士蔀をして掌んだことは多＜，更に，嬰素が雑複で，一一体，どういう彩で掌びとるぺきなのか，今以ってよく判らないような，いろいろの嚇象まで含めると，とても蕎い尽せないぽど多い。その．．、且二，1’剤じ事象にであっても，滞孜の初其月には，っい賄j災の概念で納得してしまい，それが崎閥と共に，金く異なって児えてくることもあるので，二年閲という織験が，’複雑な寮象を鱗釈するのに，■充分だとはとても、留、えない。向うでできた1剛焚や次人達との闇納も，滋初つい含理向勺ドイツ人とかいう，腕淡の1司で兇ていたのが，薙あるごとに，　「おい　飲みに行こうや」となって，当りさわりのある語ばかりするようになると，金然異なった弼が浮んでくる。それと碓備は似ている。　しかし，敢えて所感の・…r・一つを述ぺるならば，論」文という研究の「織築」0）みをとらえて，閥欧学ぶに足らずと判1級する型の，披術優・矧1勺一琶！袴そのものが，燃史的に，醐欧科学の総梁だけを，ひたすら遇ってきた我々の掌階1風土の諜った一一・臓ではないかと，禽竃しながら考えている。　滞独；．．1］，1菊心があって，マールブルク桁近郊の，ライデンホーフ．。ニンという小村の農家1を，たびたび紡れた。’夏．1二週1鍬まど好ヲξが統き，ちょうど牽月方小雨のあった後喬方れたとき，率まで11，l1迦えた老人に「今1〕は1…薗があってよかったですわ」　と擬乎しながら，一じ・得ているつもりで乾天の慈同司を嬉こ二、…漉村の挨拶をした。ところが入嬬に笑権を渡した，この小柄の老人は，　「いや，今車月の醐ま○○mmだったから，あと○○n1’ば蒔女水しなけれぱ’なりません」と察口廠に答えてきたo彼は　かって農噺，…式鰍場の技窟であったわけではない。棚く専阜遜の1－1］流の農一家の老人である。彼のみならず，こ0）家のli」三人も奥きんも，1…l1分の幾薬碓楢の把纏は，鴬に定．．1珪灼で差）って，娘1二「多い」とか「少ない」とかの謡で、渕1月しない。　こういう｛頃向は，この家族1二膿らず蒋遡で，招待されたビールやワイ　ンの月宿，　魑…煩屠…や率1一｛・・工σ）．談薯箕，　どこて＝・も統討や菅分率なしに，誘が遊まないほどで“ある。研究室の維談でも同様で，ガンの死と統斧1’，搬生楽の維移，過溜ミ三逸待苧各圭也0）一一・・一∫π互ツテkmの歴芋をi三ノ㌧1’’コ，　1雛虫醤；＊1，　勾三∫暮互土匂気宕盆，降水鐙，はては各政党のf等察率の推移……クイズのll・；1魑ではない，それぞれ彼らと書舌していて，彼らが1童国の統計を持ち士巳すのに，私が［］本の統1言十を持ちlbせなくて恥入っ’た一例である。　激字を正月いることが，すなわち科挙自勺であるというわけでは勿論ない。個々の数値を捨象した観気象や諺が，時には隔地的降水撹の数値よりも，天候の木質向勺変化を予測するσ）に街効なこともあるだろうoしかし，これによる，饗、考は，他に例えば，社会綴済禽勺な婆索も袴えねば’ならないとき，半山蜘二とって無力である。その端含身の1亘1りの瑛脩を定鍬自勺にとらえて，紬象化された数字を縦合わせて半引童斤する拶、考0）できるあ0）’老人の’プテが，はるかに強力である。この種の．豊、袴の…嚢’lt窪が搬られた職’薬人だけて・なく，麗圭家の一・老人0）｛，三…意にま一c行きわたっていると二ろに彼殺の大いなる叢がある。　この違いは，民族惚という先災灼な一・’講で片づけられるものではなく，近代科掌の事ξ逮の過手呈を綴験した民族と，系吉果だけを1幟人した上…廷方矢0）藻でま）り，奉…÷一掌才支刊サの糸書果として0）ユニ薬生産’性が崎ヨ寒葦にな一・〕たと兇える現准，我国に社会閥魑として，硯われてきているように兇える。この異った腱史風ニヒに育った科1…崇邊勺職．裟人も，例外ではあり得ず，研究結梁として0）掌術雑誌σ）内容が，欧米のそれと岡じだと兇える蓼包杓…，そσ）発逮を慶狡する1災…繭，r…司じだということ1葦1f本，葛虫禽1j例三を肴平個責しない窮司金失．．’1三～竜に1三脂入芋）やすい傾向のあることをテjミめしている。　この種の指嫡は締しいも0）ではないが，一・科学的職・裟人として，彼らの風土0川］で，1肢らと一・・締にf．L班をしてみて実感した。では災f本的にf．ヒ＝1柊の1－1］で・・…丁本ど’うするか，、…苫は簡単ではないo彼らがf．i二1嚢壬をしながら．充分　il・f民としての釧孝棚もとれたり，｛研多臼肝や刊現々0）例ξ事セ星⊥’体’）剰王幸綾カ｛異なったり，そういうfll二11拝をとりまく．1萬々0）条件ヰ、入きな禦剰二な一・。てくる。しかし，肉分州11’互将の■・1・1で、発想や過機についてできる徽1州でゆ一〕く1〕・考えてみたいと」ど、っているo㈲棚化ラ ンタン（LaB6）単結品電子銃　走査型電子獺微鏡の分角翠能は，電子プローブの直径が小さくなれば，それだけ・大きくなる。簸終段のレンズ収差が小さく，竃ニア・銃からの篤ニア・放射緒渡が大きいほど，試料像を襯察できるビーム径は小きくなる。走査型電二子・顕微鍍にお’いて電ニア・銃が鍛もお’くれた構成婆索で，その性能のぽとんどが，鰺極材料の電ニア・放射効雑によって決る。王理禿嚢自勺な睡嚢極…とは，｛i潅琶二子・充改身寸交カ誇…カ｛良く，｛2〕エネルギーのそろった，13腐密度の電子放射を，鮒働峰閥，15〕安定に維持できることである。　最・近の電子ビームの応1三詞とし，趨LS工（趨’大規漢簸穫凶路）のサブミクロンカnユニがある。LS　Iは約ヱ刎固の胴路素子を約5x5皿m！のシリコンチップ。．1二に紫外線を用いて作る。しかし，　王00万個以上の鰯総繁子をもった超L　S　Iの製作は，電子顕微鏡が光学顕微鏡よりはるかに蔦い分鱗能をもつのと臓様に，電子ビーム披術を利胴することによって，初めて可能になる。超LSIのパターンの最小線ri］は約O．1μ㎜，約O．01μ㎜（王COA〕の加工繍度を必要とし，従来のカi1工の慨念と異なつ，超萬細度と鰯蔦精度が嬰求される。このためビーム特惟に対する条件はきびしいので遜常のタングステンヘアピン型電子銃を矛i胴することはできない。その理削ま先端を鋭くすることができないために，電ニチ・を引き脳すため0）電界が弱く，放射電子ビームが空閲電荷にょって縮蝦される。もし，十分な電流を得ようとすれば，高温に加熱しなければならず，これがヘアピンの寿命を薇しく短かくする。　サブミクロン加工の熱陰極に利潮されつっあるL邊B6は熱電子放射効率のパラメーターである仕鄭閥数（2．6eV）がタングステンの約玉／2であり，寿命が授く，かつ電子放射の活惟化が容易である。この電子銃は焼結体を用い，高温において支持材料との反応を防ぐために，先端のみをカ刮熱して，末端を冷却した鍋ブロックに鰯定した。先端の曲率半径を約10μmとして，先端の電界を強め，空闇竃術による放射電流の藷1噸を取り除いた。これを透過型走査電子顕微鏡に踊い，電ニデビームを数Aに絞り，7Aの分解能を得た。そのli李め電子ビームの輝度は1．5×107A／cm，stv（75kV〕で，タングステンヘアピン型よりも10～3酬普も明るく，数颪時閥もの寿命であった。　しかしながら，焼緒体L註B6熱陰極は，陰極先端において電子放射密度が一一・様ではなく，竃予ビーム嫉面の強度は必ず’しもガウス分布を添きない。先端の明るい部分は時閥と共に生成，移鋤し，数倍の輝度の変化が認められる場含もある。この1帽るい郷分が，趨子放身推渡の蔦い箱吉縞薗，あるいは不純物によるのか，不槻貝■」な先端形状による爾堺強度の不均一・一・惟によるのかは，不明である。趨LS　Iのサブミクロン加刀二は畏い噺’縄を必婆とするために熱陰極の寿命は一大切な間魑になるoこの、点，に闘連して不純物が薄命を決める婆困になるという指摘がある。　系屯度を■旬」二させ陰極の簿命を長くし，また，電子放射密度の不均一一徽をコントロールするために，我々は単緒1祭1熱陰棚を検言書することにした。単結1嚢1を；1宥いれば，電ニデ放勇寸笹…度が高く，　しかも高ヨ鼠で’後＝定な箸茜6芋…ヨ面を逼董ガミして峻用することができる。まづ単緒繊の脅赦について検討した。LaB6は轟虫点が高く，融体の蒸気1王≡も大きい。しかも，ホウ繁原子を含んだ融体は極めて反応僅に寓むために，アルゴンガス圧■ドのフローティングゾーン法を；羽いて焼結体から単結編を育成した。錐緒［；苓1になるとその熱伝導度は焼緒体より大きくなるために，安定した融帯を作ることが難しくなる。しかし，融帯．j二’’ドの蟻緒綴の移動遼度を調節することによって，ゾーン繍製を繰り返すことができる。3胴まで，ゾーン糟製すると，不純物含有鑑によって変他する残留抵抗上とは750まで増加1し，不純物が滅少していることを示した。発光分光分析法を用いても，不純物を検舳するこ二とができず，ゾーン精製法によってL刮B6から容易に不純物を除くことができる。　この純度の寓い娘縞界iから，放電加．1工によって，任意の方陶の針）1犬繍≡霊1を’切り出す。ホウ駿一グりセリンー水を電解液として電’解研磨を行い，先端を鋭くしその曲率半径をO．5μm以下にした。これらのカl1二I二はタングステンと岡じように比較的容易であった。電子銃の構成の方針は、ω空閥電荷による放射電流の低下をさけ，高輝度ビームを碍るために，熱陰極先端を鋭くする。12）LaB6単結一黒。チップをタンタルりボンに電気溶接して固定し，（3〕タンタルに直接電流を遜じ10w以下の電力で加熱する。14）霜一子ビーム応閑器機の電子銃部の大巾な設計変更なく使閉する，という一点にあった。この電子銃をEPMAに用い，ヘアピン型とほぼ1’詞じ使用条件で鋤作させた。プロープ電流の変動は観察に支障をきたすものではなかっむL固B6単緒縞熱陰極の評例を，磁気テープのγ一酸化鉄の二次電子線像を襯察することによって行い，分解能と像のコントラスト共にヘアピン型よりも優れていた。輿空度の変化による電子ビーム強度の変化を，玉O凸8TOrrより10…6Torl・まで一急遼に変化させて調べたが，ビームは極めて安遼であった。高温における蒸発は単結鎧1表繭から一様に起り，先端形状の変化は認められない。しかし，溶接郷が残留酸素によって酸化されやすい欠点があ161る。現在，志水隆一一氏（審員研究創と共同で，単緒銘熱陰極を最も有効に利用するため，その支持方法，先端形紙，ウェネルト電極の幾何学自勺な配護，アパァチュア1コ径等を変え，電子ビーム特性，輝度，安定傲及び寿命を検討しつつある。それらの緒果に基づいて，趨LS　I網サブミクロン加圧機に実際に使胴し，その可能牲を確かめる予定である。　熱電子放射密度は緒■ξ1揃によって異なり，縄子を簸も有効に弓iき出すには低い仕事関数をもった結縞繭を選ぷために仕朝繁数の異方牲σ）溺定が必婆である。熱陰極を有効に利踊するという立場から，単に表面の構造や組成の静的な喬平棚のみでは不十分であって，残留ガスの吸磐，反応あるいは表面擦子の脱離によるファセットの生成響の動的蕎雫価が必要となる。この襯一1気から，まづ原子的に猶浄な縞1完1表面をイ乍り，これを実験の搬発とした。5x亘O…町orrの莫空中でイオン衝撃と加熱を繰り返し，AESとLEEDで評個した原子的瀦浄表面をf｛…・製し，熱電子放射からf士朝週数の異方徽を測定した亡更に呑結、界，亟が温度と残留ガスー特に酸繁の存花一によって，表繭、ニニ次元機造，継成及び従薙閥数の変化を調ぺ（王㏄〕繭が他の爾に比鮫して薯しく安定であることを別」」した。1酬楽表面の第一鰯の元葉が，BであるかLaであるか，あるいは表醐遡有の電子状態が確認できるかを，XPSとUPSによっても研究しつつあり，仕寮閥数σ）更に遊んだ議論に寄与したいと考えている。　L日B6が阿敬に熱篭子放射材料に遼しているのであろうか？。これは，低い仕薙関数によるばかりでなく，融一煮、が高く，寓温で安定で蒸気圧が優く，蔦混で変形のない襖い物質であるためである。新しい熱陰極材料を提洪するという立甥から，この原困を明らかにする冒約で，電気伝導，11BのNMR，光麗子分光（XPS，UPS），ラマンスペク1・ル及び柵vA効果の実験を進めた。これらの縞榮を総含すると，LaB6の特徴を次のように述べることができよう。硬さと，高轟虫、点の脚送1である強い凝一集力の主な部分は，ホウ繋膜子の2s2pオービタルを胴いたホウ素原子闘の共有縞含による。しかもホウ繁原子閥の緒含にあづかる仙幡子はホウ索の2s22p1のみでなく，Laの慨遜子もB格一二戸に移鋤するために，単位格子当り20燭もあり，極めて独い凝一集力となる　（H8のNMR）。Laは3f砥の療子個状態なために，正のイオンであるLaと負に帯竃したホウ素格二Hllにはイオン倣の欄互作閑が葦忍められるが，その凝簾力は伝導電二升の空閥分稚によってある穏度までシールドきれている（NMR，ラマンスペクトル）。f云媒電ニトカ｛格ニデ中を移動する蝪合には，不系屯物と巣体金鰯と含金によく災られる普襟モードによる敵乱以外に，イオン慨繍含を含んだ縮退半半導体に兇られる分極性光学モードによっても敬乱される（竃気伝導）。これは，LaB6にイオン悩≡結合を示し，こ0）凝鎚力によっても，融，卓、は絡くなるであろう。L副イオン閥の距雛の大きいI－aB60）比抵枕はL割金機。より小さいという特徴を拷ってている。伝導電子の緒、霊ヨ格子［1］での分布を眺めると，Laイオン近くで，その5dオービタルをr当めるが，Laより遠ざかるに従ってホウ素の2畠2pオ’一ビタルをも占め，この結築，伝導権の11］は広く、1竃い竃気伝導を示すようになる（dHvA効果，XPS）。しかし伝導竃子数は至一aイオン玉個当りで，釧立体繊当りの濃度は少ない。　電子放鮒効率を享央める仕劇斐1数は1釧本内榔の惟質と表面の性焚によって言炎る。1釧本内郁の立場から眺めると，伝緯電子数が減少すると仕捌甥数は一・般に低くなる（アルカリ金属〕詞様に伝灘電子0）濃度の少ない夏一aB6も仕期掲数が低い。一希土擦沈案で，虐噛原二子・σ）電子配議が5dlをとるLaとCdのMeB6のイ土窮閥数は低い。ここに利＝鄭機数と［酬料大1の性殴との閥連がうかがわれる（XPS）。一一方，表面構造の基本はホ1ウ索格子によって決ると考えられるが，f土二鄭礫1激は箔一一煽σ）原乎種（至一aかBか）によって友右される可能惟もあろう。一連の，電子配護の災なったMB6の単糸吉‘茅11を育成し，固体内との表衝を研究することによって，仕楽閥数に対する理解を更に一遼められよう。一外部発表※　口　　　頭魑　　　　　　　　　　　　1ヨCr3＋exoi■on－D｝3＋spi1l　nip曲b菖o1・ption　in　D｝Cr03CVD被’激の鮒燃，i耐醸1化判三L・B6の豚1微壇～と蜥σ）キャラクタリゼーシ誼ンVS■Vl…h　S2系不遼上ヒ銘含物の帝肝究複触≡化物σ）．・点欠脇機遼のキャラグタりゼーションと物憎…けい繁彩｝珠三の塞従反’芯1二おけるキャラクタりゼ・一ション焼緒理総の薬礎聯機造（h巴x）BNのESRセンターとその…瞳波条偶＝L蘂B6雛織脇薮繭の鰍察（肥）oBN紙描の含成条伶とその形態発　　表　　者泣川1可念1圭11111川1丑1脇擦1巾言尺里r雌1；ヨ雌I丑］；・1」I鈴水棚補1I・コ」l1　昴圭晶司・ヒ差確・大．鴫　　．I忠『三　勾j■芝■］I　拒肝鋏芽’’克炎・劣差姜1禦蝉洲螢讐チ　　　　　　・光興　　　j・l1舐1尋五三吏■木j；品　二、繍　一ド『三1島次虫1王　　　　　　　　　敏淫　　　　　　燃嬢大銘忠平1蒲容釜叢j篁且蓼　　　1畠・福H圭　　　f噛／7〕学1　　　’協　会　等伍蓮　1雌…1．垂ヨ1穣　余　．臓褒爾帝亜｛ヒ1那会一■瀦寺旗会恒拝写竜三襲芽蕎睡醐，芋1委輿雀音岳欣擦籍籔饅輿灸　　｛；黒襲i塊会〕乖砥’究j塑糸蓋魏帥キ」委螂会手腋擦轟搬謡輿会　　（…窯葉協、膏〕窯奨狐礎11㌧薮会’、撞　胴計勿坦里．．戸　会…一缶　竃ヨ　考均　一哩　‘柔　会揃　円三討’一1騎倉発劇三19月91］gj・ヨlo■ヨ9’・ヨi31ヨ9月13Iヨ9月13！．ヨ9月Ml19月17［．l1o芦，1　［ヨ10周1　王．，Io周1臼ベルト型装置の改良（n〕多結品ダイヤモンドの生成と微構造80』bまでの高温高圧下σ）示差熱分析合肢ダイヤモンドの成長機構I．Sbの高圧下の陽電・了・消滅6一呂アンビルの圧カ発生鵠逼・楓O脇樽属□し禦筑ンスとその生成条件繍撃撒獅搬膿鮒ゑ撚容。。・、i・il。。i。。in　L…quid　a冊d　Sol1d　BiマグネタイトのME効累R繧03中の陽電子消滅1000kV超高分解能電子顕微鏡1二よる結晶格子像層構造（hex〕BNのマjレチバンドルミネッセンス（n〕一2Kのスペクトルh眺一BNのマルチバンドルミネッセンス（皿〕一活性中心と光遷移R畠03のX線反射強度測定ReO昌のドハース・ワ丁ンアンフェン効栗ZrB2のドハース・フ7ンアルフェン効累縮退磁性半灘体中に於ける磁気整列機構の理論（H）・o昌e・wi・効果吾錨ぱま分鳶鰍ヒ脇一轟撫辮蔑吉品の育成　　　備・遠藤　　，忠　　信夫・赤石　　寛　　久生　　久生・福長　　脩　　信雄　　　寛・福長　　脩　　　久生・瀬高　信雄　　信夫・福長　　帽　　信雄・小松　　啓　　禾」　　　敏・津田　惟雄　　利信・赤羽　隆史吉本次一郎・岡井　　敏小野田義人葛葉　　隆・石丼敏彦佐藤一忠夫・岩田稔江良　　鰭木村　茂行・進藤　　勇千葉　利｛言・↑D．Troe■赤羽　隆史・津’田　惟雄杉野　直日鳥　　糸己一　・†尾　　｛陳太官匿喜多　　　　田崎　　明木村　茂行・進藤　　勇近　桂一郎赤羽　隆史・千葉　利信津田　惟雄堀内　繁雄・松井　良夫板東　義雄言工良　　　蛯告・葛葉　　　隆石弁　敏彦鵠嬢1麟隆竪君塚　　昇・津田　惟雄石沢　芳夫・赤羽　隆史田中　高穂・石沢　芳夫坂内　英典・河合　七雄梅原　雅捷進藤　　勇・木村　茂行進藤　　勇・木村　茂行北村　健二高　圧　討　論圧圧圧討討討高　圧　討　論高　圧　討　論高圧言寸論応用物理学会応用物理学会日本物理芋会日本＃勿王理掌会日本物理学会E1本物理挙会日本物理学会日本物理学会日本物理挙会日本物理学会日本物理写会日本物理掌会人工鉱物討論会人工鉱物討論会10月ユ目1o月工日10月1日10月1日10月2日10月2日10月21ヨ1O月21ヨlO月2日10月5日10月5日lo月6日10月6日10月7日10月7日10月7日10月8日10月8日10月8日10月12日10月12臼☆　M　E　M0★　前田犬臣当研究所を視察　10月30日，前田大臣は筑波研究学園都市視察の一環として．当研究所に来所され，田賀一井所長の案内で揮高圧電子顕微鏡，酸化物単結晶引上装置，電子回折装置及び高圧力実験装置などを観察された。4．　高圧カ嚢じ室において田コ井所長の説明をo吋られる前田大臣　運　営会謝　10月4日，第62回運営会議が「昭和52年度予算概算要求について，研究の進捗状況にっいて」の議題で開催された。研　　究　　会　アルミナ研究会（第7回），9月28日，　「高分解能電顕による結晶格子像の解釈とその材料科学への応用」の議題で，オーストラリア連邦科学産業研究省トライボフィジックス研究所のDr．J．V．Sander昌を招いて講演が行われた。　焼結研究会（第16回），10月7日，　「酸化物系の相分離」の議題で，アメリカペンシルバニア州立大学Prof．V．S．Stubicanを招いて講演が行われた。　シリカ研究会（第9回），1O月14日，「焼結理論の基礎的諸問題」の議題で，東京工業犬学工業材料研究所の松村源太郎講師を招いて講演が行われた。　結晶成長研究会（第8剛，10月25日，　「通信用無機材料研究の最近の動向」の議題で，日本電信電話公社茨城電気通信研究所の新関申易一氏を招いて講演が行われた。　海外　出　張　第7研究グループ研究員三橋武文は，アメリカ　シカゴ大学において「無機材質の熱力学的研究」のため，昭和51年10月1日から昭和52年9月30日まで出張することとなった。　来　　訪　9月22日，西ドイツ金属表面加工化成㈱専務取締役Mr．G．Sperzelが来訪して所内を見学した。発　行　日編集・発行昭和51年J2月1日　　第42号科学技術庁　無機材質研究所NATIONAL　INSTITUTE　FOR　RESEARCHES　IN　INORGANIC　MATERIALS〒300－31茨城県新治郡桜村大字倉掛｛琶　　言舌　　　　0298－57－335118〕