Letter 材料：亀裂制御によるパターン形成 2012年5月10日 Nature 485, 7397 doi: 10.1038/nature11002 亀裂形成は、材料破壊を促進するので避けるべき過程とみなされることが多い。しかし、亀裂現象を詳しく調べることで、らせん状、振動曲線状、分岐状の破壊経路やフラクタル形状など非常に複雑なパターンが明らかになった。今回我々は、低圧化学気相蒸着法でシリコン基板に堆積させた窒化ケイ素薄膜からなる膜/基板系において、さまざまな溝型亀裂パターンを制御して発生、伝播、停止させたことを示す。シリコン基板に刻まれた微小な切り込みによって応力が集中し、窒化ケイ素層堆積の間に自然に亀裂が発生した。我々は、処理条件とパラメーターを慎重に選択することによって、直線状、振動曲線状、（縫い目のような）規則正しい二分岐状という3種の異なる形態の亀裂を再現性よく形成した。さらに、系のパラメーターを変えることによって方向変化を誘導し、事前に形成した多段亀裂止めで伝播を停止させた。我々のパターン形成技術はナノ加工に新しい機会をもたらすうえに、現在の最先端のナノ加工法でも難しいと思われる原子スケールのパターン形成の出発点になると考えられる。 Full Text PDF 目次へ戻る
