錯体をクロロホルム溶液から結晶粒として成長させた試料に、X線マイクロビームを照射して回折像を測定し、表面結晶粒と基板結晶の方位測定と単結晶構造解析を行った。以内で一致することを明らかにした。KB)背景と研究目的:デバイスの軽量化や省資源などを考えると、単結晶多層膜の作製技術の確立が望まれる。近年分子メモリなどの分子デバイス、機能性材料として注目されている金属錯体は、多様な酸化還元特性やスピン状態、発光性や電気伝導性などの興味深い物性を示すが[1-4]、電荷や極性を持ち熱的に不安定であることが多く、気相エピタキシー法などの利用は困難と考えられる。このため、溶液からのエピタキシャル成長法により多層膜単結晶を作製する方法が有効な手段として期待される。エピタキシャル成長では、膜結晶は基板結晶の表面から成長するため、膜‐基板界面での分子間相互作用により、バルクの結晶とは異なる結晶構造の生成も期待される。より、微小結晶粒は単結晶であり、基板結晶と表面結晶粒の結晶方位および表面結晶粒同士の結晶方位は一致していることが示唆された[5]。高輝度X線マイクロビームを用いてどの程度の大きさの薄膜結晶の構造解析ができるかを明らかにするため、表面結晶粒の方位測定および結晶構造解析を目的としてX線回折実験を行った。実験:測定には、目的試料を含む溶液中に基板結晶を入れて、基板結晶表面に目的試料をエピタキシャル成長させて得られた試料を用いた。クロロホルム溶液から減圧濃縮してエピタキシャル成長させたもので、黄緑色発光する微小な銀(I)錯体結晶が基板結晶表面に成長した試料である[6]。b)および表面結晶が基板結晶を包み込むように膜状に成長した試料1b(図1c)をそれぞれ測定に使用した。単色X線を使って室温で行った。検出器を用いてX線回折像を撮影し、回折X線の方位と強度を測定した。μm2)を照射して回折像を測定した。表面結晶粒からの回折点の形状はスポット状であったため、ロッキングカーブ測定等の結晶性評価は行わなかった。検出器で回折像を測定した。試料位置を移動させ、表面の4つの結晶粒または基板結晶のそれぞれに選択的にX線マイクロビームを照射して、各部分からの回折像を測定し、各結晶粒および基板結晶の結晶性および方位を求めた。̊)2セット測定し、反射強度を求めて単結晶構造解析を行った。試料1a、1bそれぞれについて、X線平行ビームを試料全体に照射して回折X線を測定した。下図には、X線マイクロビームを照射した位置を×印で示した。軸方向の間の角度差を示した。同じ結晶粒上の位置である。基板結晶表面は(10-11)面である。0.2結果および考察:試料1aについて、基板結晶およびその表面にエピタキシャル成長した表面結晶粒1個について単結晶構造解析を行った。9]とそれぞれ一致した。基板結晶と4つの表面結晶粒のそれぞれの回折像から結晶方位を求め、得られた方位の差を表1に示す。以内であり、実験誤差を考慮すると結晶方位はほぼ一致している。このため、各表面結晶粒は基板結晶表面にエピタキシャル成長していると考えられる。X線平行ビームによる試料1aの回折像(図2a)と試料1bの回折像(図2b)を比較すると、膜状の表面結晶からの回折点にはリング状の広がりが観測され、表面結晶の方位に乱れがあることが示された。今後の課題:基板結晶表面に膜状に成長した結晶試料1bの回折像について、回折点の指数付けができず、表面膜結晶と基板結晶の方位の相関を明らかにすることができなかった。偏光顕微鏡観察から基板結晶と表面結晶の方位が一致することが確認できているが、回折法を用いたより精度の高い方位の決定法が期待される。溶液からの基板結晶表面への単結晶薄膜の作製に関しては、結晶作製条件のより一層の検討が期待される。実用材料の視点からは、表面結晶粒ではなく薄膜単結晶が望ましい。表面結晶の作製温度を高くして膜結晶を作製した場合、結晶方位の乱れが大きくなった。表面結晶の薄膜化と単結晶化の実現は相矛盾する問題のように思えるが、新たな発想によるブレークスルーが期待される。助成を受けたものである。保ちながら6時間〜7日間かけてダイヤフラムポンプで減圧濃縮した。六核錯体の結晶粒が成長しているのが確認された。