JPS5978527A - 構成上変化した材料ならびにこれら材料の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、所望の用途に合致した特ｔ’ｌをｆｒＯｆる
ために、容積（１１１＋１０全体にｎり構成（組成、　
ｃｏｍ−ｐｏｓｉＬｉｏｎ）を変化させることにＪ、す
、新規な種類の物質Ｎ１１ｌ　、　ｍａｔｅｒｉａｌ＞
　ヲ６成−ｔＪルア’ｉ法＋、＝関ｔｌる６のである。

物質を構成する諸成分よりなる最初の２，３の整合法（
ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　ｓｐｌ＋ｃｒｅ　）の組成
ｄｊよび形状（配首、　ｃｏｎＮｇυｒａｔｉｏｎ　）
は、種々の局部１＠Ｊｉ　（１ｏｃａｌ　ｅｎｖｉｒｏ
ｎｍｅｎｔ　）を物質全体に分布さくＬるべく調節され
る。これらの合成物７７１は結晶対称１７１の制約（束
縛、　Ｃ０ｎ５（ｒａｌｌｌ［）がなく、従っ′Ｃ変化
１ノる複′ｔＩｆ↑１を右づる新規４１種類のＪ１平衡
な乱れた構造（ｎｏｎｅｑｕｉ　ｌ　ｉｂｒｉｕｍ　ｄ
ｉｓｏｒｄｏｒｅｄＳ＋ｒｌＪＣｔｌｌｒ（！　）を生
成することがｒきる。本発明ＩＪ、殆んど全−Ｃの使用
分野、例えば太陽電池のＪ、うな光応答（ｐＨ（＋ｔｏ
ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ　）用途、超伝導、触媒。

熱電気、磁気並びに全く新規な用途を可能にし得る１（
１貿を右Ｊる仝く新規な物質の開発に於いＣ１広範囲の
′用途を右り゛る改良物質の製造をｉ’ｉＪ能（こりる
１゜ 天然の結晶物質おＪ：び新規な結晶様物質の両者を作成
リベく多くの試みが、天然結晶物質の入手性により従来
制限されでいた物ｆ＋の範囲を拡大りる月ｒ〜をもって
なされＣいる。この種の１つの試みは、単結晶基質への
分子ビーム土ビタ＋シー（ＭＢＦ）デポジット（ｃｌｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）　−二Ｊコる９１］成調整（に０ｎ
ｌｌｌ（ｉｓ：ＬｌＯｎａｌ　ｍｏｄＬＩｌａＬ！０ｆ
ｆ）である。例えば、デｒングル等の米国特許第１１，
２６１．７７１号には、１つのＭ　１３１Ｅ技術による
単層半導体の製作が記載されＣいる。これらの調整され
た従来の構造は典型的には［超格子（５ｕｐｃｒｌａＨ
ｉｃｅ）　Ｊど呼ばれる。

超格子は、−次元の周期的ポテンシャルを形成づる物質
の庸の概念にコニ↓いて、合金組成または不純物密度の
周期的変化にＪ、って達成される。典型的には、これら
超格子にお（）る最大周期は数１００人の程瓜であるが
、単原子層の構造も作成されζいる。これら超格子は、
幾つかのＡ層（例えばＧａＡｓ、）とイれに続く幾つか
の１３層（例えばＡρΔＳ）との反復方式にＪ、る７Ａ
−マットを特徴とし、これは単結晶基質十に形成される
。望ましい超格子は、良好４ｆ結晶品質ど長距離規則性
（ｌｏｎｇ１’ａｎｏｏ　ｏｒｄｅｒ）とを有づる単結
晶性合成物質Ｃある。従来の超格子概念は、特殊の電子
効果おＪ、び光学効実用に利用されている。

超格子の仙に、ディンゲルは重縮格子（ｑＬＩａＳ！−
５ｕｐｃｒｌａＨｉｃｅ）及び非超格子（ｎｏｎ−ｓｕ
ｐｅｒｌａＨｉｃａ）構造をも開示している。前者は、
均質層の背組物賀におｔＪる土ピタキシＶル成長した異
種物質の島（１ｓｌａｎｄ）からなつＣいる。非超格子
構造は、Ｗ。

超格子物質の延長であつＣ１この揚含島は均質層の背相
物質を垂直に貫通するれ（カラム、　ｃｏｌｕｍｎ）に
成長りる。これらの超格子型の構造は、均質結晶物質に
影響を与える同一の問題をイｊりる。複数層の間の間隔
（ｓｐａｃｉｎｇ　）が平衡結晶成分にお（プる間隔ど
（沫ば同じでなければならないという要ｆ１のため、諸
成分のｖ！ＩＩＩ　ｄ５　、Ｊ、ひ作成される超格子の
種類には殆／υど変化の可能矧がない。これらの超格子
は極め−Ｃ小数の比較的低融点の１１１′ｉ品物質（ご
限られ、成長速度はＭＢＥ技術により制約される。

Ｍ　Ｆ３　ＩＥ型の超格子作成技術に加え、１１しのＩ
σ１究者等はダ、イＡ−ト及びングネト１」ンスパッタ
リングおよび標準多源蒸着（ｍｕｌｔｉｓｏｕｒｃｅ　
ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ　）を含む異なる型の蒸着（Ｖ
ａｐｏｒ　（ＩｅｌｌＯ３！Ｉｆ（ｌｊ＋）を利用した
層状合成微細構造を開発した。層の刈払は、シレツター
により、或いは塁貿を物質源に対し相対的に移動させる
ことにＪ、す、或いは反応性気体の分圧を調節づること
にＪ、す、或いはシｔ・ツタ−と相対運動との組合ヒに
より、調節される。報告された物質は結晶層、非結晶層
およびその五合物から形成されている。しかしながら、
従来報告されたいずれの試みも、周期的に再現づる基ｉ
１Ｌに基づイＴ　（ｉ　ｉｆ　（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
）条件をＩＦ確に再現することにＪ、す、超格子型構造
を合成Ｊることを目射ずものである。これらの物質は、
長距Ｎ１の周期性、複数層の特定組合Ｕの反復または層
間隔のグレード化＜ｇｒａｄｉｎｇ　）を維持づ”るこ
とが重要である合成結晶シしだは結晶類似物（ｃｒｙｓ
ｔａｌ　ａｎａｌｏｇｕｅ）と考えることが′Ｃ−きる
。これらの４１′４造体は×　ｙ平面において構造的に
も化学的にも均質Ｃ′あるが、第３／Ｊ向（７）には周
期的である。これらのイ′］成方払は極め′Ｃ秤々の物
質を利用し得るが、従来報告されているように、Ｍ　１
３　Ｆ技術にＪ、リホされ−（いるような多種類の構造
体は′ＩＡ造されない。

例えば米国特軒第４，１７７．４７３号、第４，１７７
．４７４号おＪ：び第４，３４２，０４４号に記載され
たＪ、うな従来の？ｉＪｌ究は、各種の７１〜リツクス
を形成しかつそこに非平衡配置を分散させることを記載
している。

従来のω１究にお（〕る層状化（ｌａｙｅｒｉｎｇ）　
ｄ３よび組成変化の原理は、物質全体に亙り原子尺度（
スクール）おＪ、び分子尺度で分布された物゛ｌ′１の
ｆｉｌに１Δ存づる。例えば、従来記載されているよう
に、１−Ｉられる物質の体積抵抗（ｂｕｌｋ　ｒｅｓｉ
ｓｔａｎｃｏ）　持１１を増大させるには極め（少量の
物質がマトリックスに添加された。Ｊ：り多閂の物質を
７１−リツクスへ添＋１１１　するど、体積抵抗１）性
が低下りる。これらの原理は、金属物質から誘電Ｉ１１
物買まで物質の範囲（ｒａｎｇＯ）を変化さけるために
利用される。これらの技術は、マトリックス物質にｄ３
りる微視的形状から（−７視的形状に阿る原子尺度また
は分子尺度Ｃ′の物質配置の分布をもたらη−０主どし
て非平衡＋１１の組成変化の分イｌｒは、充分量の物質
が７１〜リツクス中へ導入された場合、個々の原子また
は原子ＢＹから層への変化をｂたら１″。これらの技術
ｔこより、従来記載されζいないような方法で結合づる
物質中へＩＰ、子おｊ、び合金を導入Ｊることにより、
例えば伝熱性おＪ、び導電性ならびにイの他のパラメー
ターのような物性′を顕著に調１１ｉ）　Ｌ／得る。

本発明によると、物質から結晶対称性だりでな〈従来の
非晶質かつ乱れた構造（ｄｉｓｏｒｄｏｒｅｄ）の物質
に必要どされていた周期的局部秩序（ｌｏｃａｌｏｒｄ
ｏｒ　）をも除去づることにより、物性の一層基本的４
ｙ調節が初め−（ｉｉ口ＩＬに４ｇる１、水明細用中に
開示づる原理Ａ３．Ｊ、び方法により、類以もしくは非
類似の原子らしく（，１原子れＹ　（ｇｒｏｕｐＳ）の
空間的４３よび配向的な組込み（ｐｌａｃｅｍｅｎｔ’
　）が可能になると共に、局部的配置の粘度および調節
が増大され、質的に新規な現象をもだらづ。１止子は１
ｄバンド」および［ｆバンドｊの原子に限定りる必要が
４１り、任意の原子とすることができ、局部的環境どの
相り作用の調節された局面は物理的、電気的または化学
的に重要な役割を演じ、物即的性質に影Ｖを１５えるど
共に物ｖｊの機１１シに−ｂ影響をりえる。不規則Ｃあ
る（乱れた構造を右する）新規な物質を合成づる手段に
お【ノるこの結果は、同時に幾′つかの異なる意味を右
づる。この種の構造は［多重不規１１！Ｎ！ｌ（ｍｕｌ
ｔｉ−ｄｉｓｏｒｃｌｃｒｅｄ）　Ｊど呼ぶことが４゛
きる。

本発明は、非平衡の不規則な環境を介めｉ’ｌｊ　＃Ａ
的に（５ｅｑｕｅｎｔ−ｉａｌｌｙ）又は非連続的に（
ｎ　ｏ　ｎ　ｓ　ｔ！ｑ　ｕ　ｔ！ｎ　−ｔｉａｌｌＶ
）三次元分布された局部環境を４１′１Ｊる物質の設８
１手段を提供りる。これらの環境は、−次元もしくは二
次元或いは三次元においてさえ局部的配列を有すること
ができる。この配列は周期的性質のものとすることがで
き、その近位性（ｐｒｏｘｉ−ｍｉｔｙ）Ｊ３．Ｊ、び
種類を調節して、カップル（相合わｔりシ得るかまたは
ｎいにおよび結晶規則性もしくは不規則性構造が内包す
る制約からデカップル（切離し）し得る特定の性・質を
得ることができる。

従来技術と異なり、本発明は、作成された物質における
、超格子、層、島もしくはカラムの１ごタキシー、組成
上および構造上の変化の周期ｆ１　、化学量論および均
一性の制限を完全に４７１除する。所要の非平衡な不規
則物質を生成する組成変化は、完全に二次元でＴ学的に
処理された物Ｖ（の作成を可能にするために、所望原子
もしくは原子群を別々に制御しかつこれらを特定位置に
選択的に紺込む（デポジット覆る）ことにＪ、り達成さ
れる。

さらに、本発明は、周囲の：、／　ｌ−リツクス物ｖ１
とＧＪ関係なく配向される局部的環境を７１成し１５１
るＪ、うに原子および原子ｎＹの空間的おＪ、びエネル
ギー的軌道関係を正確に変化ざＵるものである３、かく
して１ｑられる電子状態密１αは、位置、１５Ｊ、び土
ネルギーど共に変化り−ることが−Ｃきる。この方法の
１」的は、たとえば活性部位（ａｃｔｉｖｅ　ｓ＋ｔｅ
ｓ）の観点から理ｗＩ″！ｌることができる。例え（ま
、水素蓄槓作ｉ　（ｌｌｙｄｒｏ（ｉｎ　５ｊＯ１’ａ
（１０ｗｏｒｋ　）において、解＋＋Ｊ＋および蓄積用
に変化した活性部位は、物質の容積内ならびに表面」−
に設けることができる。原子よｌこけ原子群は、弱い結
合もしくは１１１体化が可能な種々の軌道配置く例えば
ｄ−バンド配置）あるい（３Ｌそれよりずつと局部的な
［−バンド配置前にＪ、つ（、所定の拡散長を与える部
位と使用される原子Ａ３Ｊ、びそのために設れ１された
局部的環境４１−！、Ｌ　＜独１１ｉな性質の部位との
間に空間を！ｊえるＪ、うに分散さＵることができる。

類似のまｌこは非類似の分散原子の層は１つの１１体例
であって、非晶質もしくは不規則形態に調整された異４
ｒる組成の層を不連続に配列さけることが他の貝体例（
゛ある。本発明の特に精巧かつ可能な最終的な目的は、
単一原子または原子ＢＹを層状ｒ：″なくやや励起状態
に配置し、しかも三次元固体におりる特定部位に配回Ｊ
ることである。これは、従来のプラズマもしくは真空蒸
着技術を用いＣは達成され得なかったものである。この
ようにして、原子または原子群は、従来可能でなかった
様相で三次元空間に配置づることができる。たとλぽ導
電性おＪ、び伝熱性ならびに光学的バンドギャップを劇
的に変化さけることができる。異帛°なドーピング効果
が得られ、ランダム効果の結果にまかμることなく、触
媒活性を調節りるよう物質を制御（５ｕｉｉ＋）りるこ
とかできる。フＡノンスニ１−トツタリングが劇的に影
響され稗るため、これら物質【こｉ１５　（１”（１’
Ｊｉ　’Ｊ！　１７）　ｊ’！ｉ　’ｉｌ気効果をｊｉ
ｕ　ＦｉｔりることがＰ　ｕ’　”Ｋ）。

光学物質を含め種々の物質を非平衡配置を含４ｊ、Ｊ、
うにＱ定面にＬ■１りることかで込、きりにＪ（（ＮＩ
　Ｗ（Ｇｏ（１Ｇ＋１０５ｉ　ｔ　ｉ　ｏｎ　）　ａ３
よび個々の励起により、最も近接した独特の配置にする
ことができる。もＹつ−（、非晶質物質においてさえ、
単一パラメーターとしての不規則性が消失する。何故な
ら、所望の物質機能にス・１−りる物性の設泪に必要な
場合を除き、周期性または任意の種類の空間的もしくは
１ネルギ一的配列（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　）に依存
しない設占１原子配列が存在づるからである。

本発明の物質を作成するには、多くのイー１着技術を個
々にまたは組合せて使用りることかできる。

これらはスパッタリング、電気化学、熱気化もしくはレ
ーリ゛−気化、化学蒸着または任意な型のブラスマ技（
わ、１−′Ｊにｊカー１培の発生を促進づる技術を包含
づる。ざらに、原子またＬＬ原Ｙ肝は、イオンと−ムま
たは中＋７１子らしく　１．Ｊ分子のじ−ノ＼にＪ、す
、作成された物質におりる所定位置に組込むことがＣさ
る。これらの技術は、全体的に変化さＬ！４！ｆる（即
ち、各層が異なり得る）、または性質」一連続的ひある
だｔノでなく、任意の組合μどし得る物質の作成をＩＪ
能にし、従来の合成技術を用いζ作成しｌｒ？るｂのど
はＭ’ｌ”ｃＬる性質の物質を製ｊ貴りることができる
。６１肴方法は、これら技術に一ζり自動化し？！７る
のみならり゛、付着前または何着の間の選択物質種（５
ｐｅｃｉｅｓ　）の個々の励起により異常な原子配置お
よび分子配置をもたらりことがＣきる。

例えば、レーザーヂコーニングを利用し“Ｕ　（＝１着
工稈の際に物質種の選択的励起を生じしめ、異常な化学
的かつ軌道関係を有する物質を生成さけることかでき、
さらに層状どして或いは組成調整された形態で存６さＵ
ることができる。

従って、本発明の第１の目的は、所定の組成（（１°４
成）変化した物質（月利）をＩｊ＋！　（ｉ’ｙりるこ
とＣあり、この物質は少なくとも１つの物理的性質を右
りる少なくとも第１の種類（タイプ）の原ｒから形成さ
れたマトリックスを有し、この７１へワックスはイこに
組込まれた空間パターンをイ］りることを特徴どづる。

この空間パターンは、少なくどし第２の師りｆｌのＩＪ
］；子または第２の種ｊ＋’＋　（タイプ）の原子群を
＾（■記パターンにｉｌ’ｉ　＜−Ｊる所定位置にイ］
シて物ｖ１を形成する。第２の種類のｆｌｊ子らしくは
原子群の少なくともあるものは、非Ｓ１Ｌ衡な不規則の
局部環境を形成Ｊる。第２の！ｉｌｉ類の１１ハ子おｊ
、σ所定位置は、少なくとも第２の物理的性質を７トリ
ツクスの物理的↑！１質と組合わせ（カップル）または
切離しくデカップルし）で１つもしくはそれ以−にの物
質の１蔑能を生せしめるように処Ｊ！１！　Ｌ、　！：
：　４丁段を右Ｊる。

本発明の第２の目的は、少なくとも１つの物Ｊ！ｌｌ的
性質全性質る少なくとも第１の種類の原子から：？１〜
リツクスを形成し、このマトリックス中に空間パターン
を設り、少なくとも第２の１Φ類の原子もしく　１．１
枚数の原子またはこれら第２の種類の原子もしくは複数
の原子の群を前記空間パターンにお（′Ｊる所定位置に
含まＩ！で物質を形成し、前記第２の種類の原子もしく
は複数の原子またはイの君Ｙの少なくどｔ）幾つかにＪ
、り非平衡な不規則の局部環境を形成さけ、かつ前記第
２の種類の原子もしくは複数の原子おＪ、び前配所定位
置の少なくとも第２の物理的性ｖ！ｆを前記７１−ワッ
クスの物理的性τ−（ど組合わけよＩこは切離しで、前
記物質の１つらしくはイれ双子の（浅部を生ぜしめるこ
とを特徴と−する組成的に変化した物質の合成方法を提
供するごどにある。

本発明の第３３の目的は、少なくとｂ　１　′’）の物
理的性質を右づる少なくとも第１の（Φ類の原子から７
１〜リツ゛クスを形成さぼる手段と、前記７トリツクス
中に空間パターンを設（〕て少なくとも第２の種類の原
子ｔ）シ＜は複数の原子または前記第２の種類の原子も
しくは複数の原子のＢＹを前記空間パターンにａ３りる
所定位置に組込ｌυで物質を形成ざＵる手段と、前記第
２の種類の原子もしくは複数の原子またはその群により
非平衡４丁不規則の局部環境を形成さける手段と、前記
第２の種類の原子もしくは複数の原子および前記所定イ
（１，同の少なくとも第２の物理的性質を前記７１へワ
ックスの物理的性質と組合Ｕまたは切１！Ｉｆ　してＩ
）ａ記７１−ワックスの１つもしくはそれ以上の機能を
牛ぜしめる手段とからなることを特徴どＪる組成的に変
化した物質の形成装置を提供することである。

以下添附図面を参照しＣ本発明の’）’ｆ　３ｉＭ具体
例を実施例につぎ説明覆る。

第１図を参照り−れば、組成変化した物ＦｆｉＯの１部
が図示され−Ｃいる。図面において、従来技（ホＪは、
！ＩＩＨ型的にはΔ及び［３の層を右づる結晶１／１同
属（ａｎａ　＋＋１！ｌ１ｌ（！　）物質１０ど６．す
ることができ、これらの層はＸＪ３よびｙ方向（または
任意の而）において均質Ｃ゛あるが、これら層の間隔ｒ
　ｄＪは１方向（而に対し垂直）には周期的である。各
層Ａ　ａ３よび各層１３の厚さは一様に反復されるが、
Ｌ７いに等しい厚さであってはならない。エピター１ニ
ジ１？ル成長した物質に限定される米国性６′Ｆ第４，
２６１，７７１号の方式の変法は、単結晶基質から成長
した異種物質の島おにびカラムを４チ人し、同じ基質か
らエピタキシ１フル成長した均質の層状７トリツクスに
埋込む。

これに対し、木ざト明の物質は×およびｙｈ向に均質で
ある非エピタキシトル結晶層ΔおよびＢを含むがＺ方向
に選択的もしくはランタノ＼に離間された物質を包含す
る。さらに、本発明の物質は、非エビター１ニジｔ・ル
構造、非超格子構造にｉｔ５りる層の任意の肩１合せ、
例えば結晶層もしくは非結晶層が組込まれた多結晶層ト
Ｖたは非結晶層を包含りる。

さらに、本発明は、周期的に配眠し得るカラムもしくは
群を右゛リ−る非エピタキシトル成長した“物質構造を
も包含づる。さらに、任意の非ゴニピター１−シ鬼・ル
成長した従来の物質構造を本発明の物質ど組合ＵＣ−次
描成要素とし０組込むこともできる。

木ざ芒明は、ｆｊＱ々な複９１ｆ↑４を右する新規な種
類の不規則４Ｍ　造の規則的もしくはＪ１規ｔｉｌｌ的
パターンから４「る全く新規４１非平衡物質の形成を可
能にりる。

均質の非晶質物質を利用して、従来技術の結晶（１４造
にＪ、り課ＩＪられていた木質的制約のいくつかを克服
した。従来技術は均質物質を得るＪ、うに設削８れてい
たのに対し、本発明は局部環境形状、配置角ｄ３よび化
学組成を変化さけることにＪ、る不均質な物質の制御に
向りられる。しかしながら、本）７：明の物質は、局部
的１５；［子種（ａｔｏｍｉｃ　５ｐｅｃｉｅｓ）およ
び環境ならひにその最す近接した相！１作用を一次横１
Ｘ’ｉ要素の配置おＪ、び配位を使用し、かつ新規な独
特の位置に変化した軌道関係を設定しＣ制御りることに
より、均質な非晶貿物質Ｃ示された利点を凌′！ｉＡす
る。それらの配置は、相対的近位性がしばしば均質非晶
質物質に存在するような望ましくない変動を牛「しめな
いようなものであり、或いは従来の超格子構造に固有の
周期的ボデフシ１フル（ｐｅｒｉｏｄｉｃ　ｐｏｔｅｎ
ｔｉａｌ　）の力にＪ、る性質の結合、１３Ｊ、び改変
とは５′シなるものである。例えば、Ｊ二り「ス１φ的
レベルのドーピングを達成することができる。これら物
質は、所望に応じて諸性質の結合よｌこは切離し、例え
ば電子、磁気およびフォノンの相！１作用を包含りる。

これは、従来技術の欠点おＪ、び制約４ｊシに別の異な
る関係を物質中に組込むことを可能にり−る。

本発明の物質の構造は、層ＩＥｊの順次のパターンに従
う必要のない層ｄ３　、Ｊ、び個々の原子もしくは原イ
群を利用覆る１、これらの層は空間的分断にｉ１３いて
幾何学的に規則的でないＪ、うに（ｆ意に設訓りること
ができ、その後の層をイれ以前の層とは全く異なるもの
どＭることかでき、例えば非晶質もしくは結晶とし［ｉ
る元素層（ｅｌｅｍｅｎＬａｌ　１ａｙｅｒ　）または
合金層どリ−ることができる。Ｍ　［３Ｆは、ある（φ
の光学的用途おＪ、び電子用途に対りる正（１イ「にＶ
状化した結晶物質の製造方法を与える従来の特殊技術の
１つである。プラズマ技術を含む本ブし明は、結晶格子
の対称性の制約を除去すると其に、非晶？１物質におり
る不適合性にＪ、リーしたらされた問題を除去刃−る。

非晶質物質にｄ３いてきえ、層状化は枯渇（ｄｅｐｌｅ
ｔｉｏｎ　）またはスクリーニング幅に匹敵Ｊる或い（
よぞれ双子の１９さてあれば、へテロ接合効果をｂたら
し１ｑる。

イ「意の（小知のソリッドスブ゛−１〜装置Ｉ？７にＪ
３４〕る基本的問題の１つ＋、ｌ、界面効果だりでなく
、物質を変化さけ、物質を加え、或いは物質を層状化さ
ける際のヘゲ１−１接合効果を６避りることである。本
弁明は、初め−Ｃ非晶質物質に同右の界面、歪みＪ３よ
び応ツノ効果を制御し−Ｃ１これを陥入しまたは最少化
し冑る１★術を提供覆る。１従来技術ど６ｙなり、各層
は次の層に対し化学的効果を生ずるように設ｉｉ１りる
ことがでさ、これは初期層を偶発的に次の層から変化さ
せ得るような！Ｉｌ！型的な従来の均質非晶質フィルム
の（Ｊ着と対比されるものである。換古づれば、本発明
の組成変化した型にＪ５りる種々異なる層および原子群
の間には化学的相対性用を設計づることが（゛ぎる。こ
の方法は、物質が電子的に均質どなり、したがってペテ
ロ接合効果を避（］るＪ、うな厚さとなるＪ、うに、層
構造を作成りることがて゛きる。これら種類の層構造を
作成りることにＪ、す、例え（Ｊ１１置の所望の電気的
性質をイｊりるど其に２種の成分の光学的ｆ１質をも保
持りる新規な物質が得られる。

種々異なる異方性効果を有Ｊる種々異なる原子を規則的
分布のみならず、８１画した［不規則（ｉｒｒｅｇｕｌ
ａｒ　）　Ｊ分布にＪ３いて物質全体に組込むことがＣ
さる。これは土ネルギー状態、空間位置。

スピン補償、化学的相対性、磁気効果ｔｊＪ、び電子効
果の完全な自由度を提供づる。超伝導ｆ１に（１りいη
は、選択され）こ元素を加え゛（，１ソ１えばクーパ一
対（Ｃｏｏｌ＋ｃｒ　ｐａ　ｉ　ｒ　）の形成、１ｔＪ
）ｉの費ＦｉｔおＪ、ぴ４４１性、デバイ温度、フ］、
ルミ］−ネル１−一の状態密１αおよび電子＝フォノン
相−ｉ７作用の強度のＪ、う４「ｖ１定の性質を制御し
得るＪ：う、新規な物質を形成し１Ｆ７ることが必要で
ある。これらｆ’ｌ負の全ては、例えぽ連鎖もしくは群
のＪ、うな全構造にお（）る特定４＜１置の原子配置に
Ｊ、り影νηされる。例えば不規則物質にｄハノる原子
もしくは！量子れＹの配置は、従来不可能であったω。

およびウムクラツブスヤ１７ツタリング（ｌｌｍｋｌａ
ｌｌｌｌ　ｓｃａＨｅｒｉｎｇ）を改善覆ることができ
る。△ｌ　Ｐ　　Ｃｏｎｒａｒｅｎｃｅ　Ｐ　ｒｏｃｃ
ｅｄｉｎｇｓ。

第４号、　Ｃ０１１（！１１．１ｉ２Ｆ３′ｒＡ（１９
７２）を参照することができる。例えば複合物質の導電
ｔ！Ｉに影シ２を与えるにｔよ、１〜ンネル間＠　（ｔ
ｕｎｎｅｌｌｉｎｇ　ｄｉｓｔａｎｃｅｓ）内に位置ｕ
しめ賀るＪ、うに群を組込むことがＣぎ、或いは群間隔
を変化ざμることにより、なだれ効果を設１ｔ−ｉｆる
こともできる。かくし”Ｃ１原′ｒ−ｄ−３よび＋ｓｒ
ｔ　ｆ訂は特り′シ的４ｆランダムまたは非ランダムの
不純物となる。

川石、非晶質物質は、結晶格子により課けられる制約さ
れた個数および種類の相互作用に対比しＣ構成原子ｂｔ
、＜は分子間の多種類の相Ｕ作用を利用ＪるＪ、うに使
用される。木ＩＦ、明によメいＣ１結晶性および非晶質
の性質の利点６周期１うが物狸学にどって必須であるＪ
、うな装買おＪ、び用途に対し組合け゛ることができる
。周期ｆ１は、これら組成変化おＪ、び層状化の概念を
利用しＣ非晶質７トリツクスに組込むことができる。物
質は、空間的に反復り−る組成単位、原子、　ＩＪｉｉ
子訂また（３置層を含むことがでさ、しかも結晶周期性
の全体的な容イｒ１明害（ｂｕｌｋ　１ｎｈｉｂｉｔｉ
ｏｎ　）がない。

さらに、種々の配置にＪ３りる個々の原子まＩこは原子
ＢＹを与え゛にれを他の原子または原子群と組合ｌかつ
物質全体に分イｎさＵることがＣ′きる１１．１記した
Ｊ、うに、これら物ｖ（口こｄ３りる個々の１１；ｔｊ
’　；ｌ、たは原子ｆｉＹは規則的パターンである必要
はｔ＋：り、異なる空間パターンを右することがＣ′込
、たとえば物質全体にＢリグレード化され°（いても或
いは不規則であつ（もよい。原子また（Ｊ原子ＢＹ、イ
１１らのυ１通おＪ、ひ陽画された配置を適切に選択す
ることにＪ、す、従来の物質には認められなかった異ｊ
ノ竹効果を牛げしめることができる。

これらの方法は、同じ原子または種々の原子に対し、異
なる幾何学的環境を与え、これら原子は異なる配位なら
びに異常な非結合関係にｄ５いて他の包囲原子と結合し
て全く新規な化学環境を生成することかできる。この方
法は、所望の空間パターンにおいて゛物質全体に分Ｖ５
させかつ位置ｕ　Ｌ／め得る種々異なる化学環境を配置
する手段を与える。

例えば物質の一部は、他の部分とは全く異なる局部環境
を有覆ることができる。形成される種々の空間パターン
おＪ、び設πｉ　Ｌ　１！）る種々の化′Ｚ・環境から
生ずる種々異なる電子状態は、例えばこの密度状態が空
間的に配置され冑る以外は、半導体の王ネルギーギ１？
ツブにお１プる密度状態または状態変化のような多くの
パラメータどして反映される。

本質的に本弁明の物質は、従来技術ひは回避されていた
ような不規則性（ｉｒｒＱ（１（ＪＩａｌ’１ｊｙ）　
、小鈎ｉ’ｆｆ　７２１　　＜　　ｉｎｈｏｍｏｇｃｎ
ｔａｔｙ）　、　　１　不入−１１す１ノＩ　　（ｄｉ
ｓｏｒｄ　ｃｒ）　　にしたは局部配Ｕという１既念を
利用しＣ１従来の物質では示されなかった利点を達成り
る組成変化した物質である。局部環境は、従来技術の層
状化した；したは組成変化した物質にａ３りるような周
期的に物質全体にｈり反復づる必要はない。さらに、上
記した効宋、特定種類の不規１１月′［または空間パタ
ーンにｄ３りるその配置により、本発明に開示覆る物質
はこの物質が原子のランダム配置以」のも。

のであるため、従来技術により９１１７型的に製造され
たような非晶質物質と考えることｌＪ′ｃ′公ない。］
１晶質物質および非晶質マ］−リックス全体にカるぞの
間隔に応じ（局部的環境に対しまたは相対的に反応し得
る特定種類の原子Ｊ３よび軌道の配置を達成することが
できる。複合物質は均質Ｃあるど思われ、原子軌道の位
ｆｆｃｔは例えばスピン丁１ンベンレーションまたはデ
」ンベンセーションのような特定パラメーターを強調す
るように設ｎ１された関係を有づることができる。この
にうに形成された物質は、Ｉ＋ａ（，１近接した関係だ
ＧＪでなく、層または群としくｑるｍｏｂ的群の間の１
−不規則性（ｄ　ｉ　５Ｏｒｄｅｒ　）Ｊ、１１１一原
子直径どｎ′ｉｌ程度に小さい間隔尺度にｔ）基い（新
規な意義を不規則性に付与する。従って、全く新規な種
類の［合成非平衡多重不規則性」の物質を１ｑることが
Ｃ゛きる。

例えばこれらの局部的化学■■境は、物質全体に亙り異
なる触媒活性部位の空間パターンを与えることができる
。触媒活性物質を製造覆る場合、局部的化学環境は、所
望の触媒活性部位を与えるように空間的に制御されると
共に、触媒活Ｐ１を明害づるようなΔ；性動物質失活さ
ＶるＪ、うに他の部位を設ｎｌすることがＣきる。種々
の部位を例えば物質内の成る点Ｃ゛分子開裂が牛じか゛
）他のＪ、’、ｉ　（：’　４：ｌｆ生成子の蓄積が生
す゛るにうに設Ｈ（にＪり分ｌｌ！ＩＩづると共に、近
接１１１１位が望ましくない反１．ｉ＞　；Ｉ酸物を矢
話さぜることが（′ぎる。本発明は、所定の拡散長、調
ｆＵ）　’ａれた細孔５°！Ｒ’＋竹（ｐｏｒｏＬｙ＋
＋ｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ）　ｄ３よび特殊形状の配置を
与えることがＣ′きる。これらの構造および性質は、一
般に従来の物質の表面十には偶発的に生じたものである
。これに対し、これらの構造おＪ、び性質は、本発明の
物質にａ−３りる所望の位置にバルク現象とじζ従来の
物１Ａにお（ＪるＪ、すｔ）１１″っど多く設置１され
る。

本発明の物質は、例えばスパッタリング、ノラズマ蒸着
またＩＪぞの組合せのような一１ルビした種々の方法で
形成り−ることができる。ト］ｆ１装同１２の′１つの
例を第２図に示（。イζ］卆１装；η１２は、慣用７１
３法で所望圧力まで減圧されるハウジング１４を備える
。

この装置１２は複数のイＡンヒーム源Ｉ　Ｇ　、　１８
　、２　（１。

２２Ｊ３Ｊ、び２４をハウジング１４に装着し’ＣＭｉ
＋える。各イオンじ−ム源は１斤１子または原子群の各
ビーム、２ｆｉ、　２８．３０．３２おＪ、び３４を１
つもしくはでれ以上の選択された元素から基質３６上へ
指向さＵるごどがＣ′きる。重質ζ（６の温石は例えば
赤外ランプまたはランプ列のような基質ホルダー４０の
内側に装着しくｑるヒーター３８にＪ、り制御覆ること
がＣ′きる。

各イオンじ−ム源１６．１８．２０．２２および２４は
、原子または原子群を所望パターンＣ基買３６へ指向さ
せるｌごめのデルクター板を備えることがＱぎる０、各
イオンビーム源はさらに、過剰の電荷をイオンから除去
力るための中和グリッドを備える。

各イオン源ＩＧ、　１８．２（１，２２おＪ、び２４は
さらに、イれぞれ出力リード４２．４４．４６．４８お
Ｊ、び５０ならびにガス人Ｌｌ　５２．５４．５６．５
８８３　Ｊ、ヒ６ｏヲ備エル。

イオン源をスイッチオンまたはＡ〕づることができ、ビ
ームを所望のままに内部デフレクタ−板を調節すること
により或い４Ｊ　Ｊｉｔ質３６を移動りることにより基
質３６−１−へ指向させることかでさる５、さ１．）に
ビー１１２Ｇ、　２Ｊｆ、　３０．　：ｈｉ１３よび３
４はシ１７ツターバリＡ７７２十に装着された各シ１７
ツター０２．６４．６Ｇ。

ｆｉ８Ｊ３Ｊ、び７０を通して指向さＵることがＣ゛き
る１、これらシレッタ−（は、操作の容易さＪ５Ｊ、ぴ
速度のため電子型のｂのとリ−ることができる。

図示したイオンビーム源の個数は臨界的Ｃ′なく、所望
に応じ（−選択することができる。基質のＩφ類ｉ１３
よび形状ならびにイオンビームにλ１づる−（（７）配
向゛ｂ、所望に応じて選択づることができる。さらに、
Ｉｆｆもしくはそれ以」二のイオンビ゛−ムをプラズマ
、スパッタリングまたはその他の種ｒ３１の（＝Ｉ　ｉ
技術と相合けて１１７（子を物質中に仲人し、タイミイ
ングを合わせた順序でイ・」着さＵることが′ｃ′きる
。

この装置により製造される本発明の物質は、かくして完
全にＨ次元で処１ｊｌ！　Ｌ、て長距離１周期↑（１或
いはその他の結晶格子の制約に関係なく、所望の１！Ｉ
　ｉ’Ｉを選択す−ることかできる。さらに、’ｌｒＪ
　１）ｊｌｌ　ｉ、ｔ’ｔ＞　（；Ｊ青させることがＣ
さ、さらに原子ａ３よび塁をぞれらが（＝Ｉ　ｎされる
際に個々に励起さけ、或いは［凍結させ（ｆ＋・ｏｚｅ
ｎ　ｉ旧ｏ）」或いは７１〜リツクスど相Ｕ反応さゼる
ことができる。

均質物質Ｊ３よび超格子型物質に対りる本発明の技術に
Ｊ、り製造される幾つかの代表的物質の性質の比較を第
１〜ｊ表に承り。各物質は実質的に同じ付着条イ４を用
いて（＝Ｊ着させた。

第１表は、第３・〜５表に示づ本発明の成る種の代表的
物質にＪ３ＬＪる性質ど比較づるための基準をｈえる幾
つかの代表的物質の性質を示している。

第２表は、幾つかの代表的超格子型物Ｖ（の性質を示し
ている。

３種の物質の２層間隔（ｄ）は、それぞれ１３．５３お
Ｊ、び８８人である。これらの性質は、層間隔ｄの変化
と共にほぼ一様に変化ηる。

第３表は、異なる層間隔を石づる△１３Ｃ１△１３０な
どのノＡ−マツ１−にＪ３ＬＪる本発明の幾つかの代表
的例を示しＣいる。２つの例の層間隔は、ぞれぞれ［１
４ｔｊＪ、び２０ΔＣ′ある。

本発明の技術を使用しＣ物性を切１ｉｉ１１　ｉＩ能力
を、３或分の層４１４造のｆ１貿ど均質Ａ３Ｊ、び超格
Ｔ物Ｙ′ｉの性質とを比較ＪることにＪ、す、第１表お
よび第２表に承り。均質物ｇｌは、イの１）１貿に（１
３１Ｊる実ｒ１的な変化を示さず、組成の変化もない。

第２表の超格子物質は、↑１１買にａ３りる連続的変化
を示りど）ξに、その同じ組成を右づる物質のＦｊ　Ｉ
’ｊ’さを変化りる貞において興味がある。全てのｔ’
ｌ　’ｊ’ｉが相合され、各１（１質は層間隔に正比例
して変化し、？ｌなわ））全−Ｃの性質は層厚さに、１
３りる変化ど共に連続的に増加または減少することにγ
Ｊ−１１リ−ベさＣ′ある、。

これど全く対照的に第３表の物ｆＬ　１．、．１、ρｉ
１５　Ｊ、ひＴ、　　におりる増加にＪ、り示されるＪ
、うに、層厚さにＪ３りる現象ど」ｊ、にり前され、１
−１ｃ、Ｊ３　Ｊ、びｄ　１−１ｃ。

７′ｄ１−の両者はイの値が減少刃る。さらに、これら
の性質は、実質的に同じ均質組成で示されるものと１は
若しく相異する。

第３表は、複合材わ１に原子群を導入することによる性
質変化を示している。第１の物質は、第２の物質と実質
的に同一の原子組成の珪素を含有Ｊるど共に順次のＭｏ
−Ｃ層の間の界面に群どじで珪素を含む。−に記２つの
例の層間隔はそれぞれ１１および８０Δである。ざらに
、Ｍｏ　−Ｃ絹或は第１表の記ｇ３．Ｊ３．Ｊ：び４で
・均質材料により示されるように若干相異するが、これ
らの性質はこのＭＯ−〇組成範囲におい℃殆んど変化し
ない。原子詳を右り−る第１の物質は、第２の層状物質
の性質とは切離されかつ署しく相異した性質を右する。

第５表は異なる層間隔を右Ｊる具体的物質の性質を示し
くおり１、これはさらに従来の物′ｉ４ｊ　ｌ）ｒ　Ｉ
ら名しく９ノ離された性質をｂ示している３、この物質
の性質を第１表にａ３りる最後の例の１１１ｖ（ど比較
りることがｒさる。

この物質＃、Ｊ、　４種の物質からなる５絹の１（）層
Ｊ、りなつ°Ｃいる。示した組成（まＡ−ジエ解４Ｉ′
Ｉ（Δ１．１　（１０ｒ旧（ａｌ１７ｓｌｓ）により同
定される全体的組成である。

各組にａ３りる１０層のそれぞれの層間隔は、で−れぞ
れ１１．１７．　７．　／１３．２１．　９．１２．　
８．１１よ３Ｊ、び３８八である。この物質は、各組に
おいて局部的不規則性、ランダムな間隔および原子Ｉ（
Ｙを右するとＪ４に、これらの絹が周期的に反復され（
いる、２上記したように、本発明にしたがい、物質Ａお
よび［３の層を交！、７に利用りることにＪ、す、物質
を変化させることができる。ｌ）かしイ【がら、原子ま
たは原子ＢＹを所望に応じて種々の層ΔおよびＢ内に挿
入しＣ１物質に、１３りる所望のパラメーターを切離し
かつ制御づることができる。これらの群は１種の１京子
または各種の原子から形成りることができ、さらに全体
的に組成上界なるものどづることができる。これらの原
子または原子群をタイミングを合わせたやり方で挿入す
ることができ１」っレーＩＪ’−賦活して、付着される
際に物質全体にＥり局部位胃を変化さぜることもできる
。さらに、これらの群を層状化した物質△のみで形成さ
れた物質へ挿入することもＣぎる。さらに、？Ｑ数動物
質層構造は、上記のものよりもｆっと複雑とすることが
でき、例えば△、Ｂ、Ｃ，１３，Ｉ）、Ａ、Ｃ。

１■などどり−ることができる。

本発明の技術は、光起電性物質をドーピングしたり、或
いは光起電性物質内にお（）るバンドギャップを所望に
応じＣ変化さゼたり、熱電気物質にＪ３１Ｊるフォノン
および電子関係を調節しく所望の伝熱性おＪ、び導電性
を与えたり、触媒においで所望の部位をイ」すしたり、
或いは超１云導竹において所望の臨界温度、臨界電流ａ
３　Ｊ、び臨界フィールド特性を１ｑ与したりするだめ
の新規な方法どしく利用することができる。電子特性を
変化さμることなく光学特性を変化さけることもできる
。各種の原子、遊１ｌＩＩ阜Ｊ、たはそのクラスターに
よる独特の粘性化結合にＪ、って、その他の独特な異方
性効果を牛げしめることができる。原子または原子ＢＹ
を、周期性に依存する複合物質全体にＮリマトリックス
中に押入りることもでさる。この物質は、原子または原
子ＪｉＹの放出のタイミングが調整可能Ｉ！ｉパラメー
ターどなるような多くの手段にＪ、り製造することがＣ
さる。

］記の技術に鑑みて一１本発明のｆφ々多くの設泪変更
が可能である。基質ホルダー４０をイオンビーｌ＼２（
ｉ、　２８．３０．３２おＪ、び３４に対し移動（ｒａ
ｓｔｃｒ）させて基質３Ｇ−１−の所望の位買に原子を
ｆＫｊ着さｔＪ、ることができる。原子おＪ、び原子群
の選択は実施例のみに限定されず、任怠所望の原子の組
合けとＪることができる。さらに、イオン源に導入され
るガスは、原子状ガスまたは分子状化合物とすることが
′ｃ′す、さらに青用ガスを所望に応じてこの装置で使
用りることもできる。従つ−Ｃ１本発明の範囲内で種々
の変更をなし得ることを理解り゛べきひある。

【図面の簡単な説明】

第１図は組成変化した物質の概念を示づほぼ三次元の略
図で゛あり、 第２図は本発明の組成変化した物質を何着させる付着駁
１１ｑ１の一具体例の部分略図ｒｉｓ’ｉる。 １０・・・　・・・　物　鵞（（、１２・・・　・・・
　イＪ’　　４’ｌ　　装　「う°　、１４・・・・・
・ハウジング、 １６、１８．２０．２２．２４・・・・・・ビーｌ−源
、４０・・・・・・１．！貿ホルダー、３６・・・・・
・基ｖ１゜〕９わシンｍ１Ｖ］ 昭和５８イ１−１０月シｇ　Ｅ＋ １■′１庁長官　若杉　和犬　殿 １、事ｆ１の表示　　　昭和５８年特許願第１７６０９
８号２、発明の名称　　　購成上変化した材料ならびに
これら材料の製造ｊｊ法および装買 ３、補正をりる者 事ｆｌどの関係　　特Ｗ［出願人 名　称　　　　エノーージー・コンバーシュ１ン・デバ
イセス・インコーホレーテッド １、代　■！　人　　　東京都新宿区新宿１丁目１番１
打二　山田ビル委任状 ８、補正の内容 （１）願出中、出願人の代表者を別紙の通り補充する。 （２）正式図面を別紙の通り補充する。 （内容に変更なし） （３）委４ｆ状及び同訳文を別紙の通り補充りる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　構成上変化するように設８（された材料であっ
   −（、少なくとち１独の物理的性質を右りる少な（とｂ
   　１種の第１タイプの原子７）ｓ　＋ら形成された７ト
   リツクスをイ１し、前記７１−リツクスは設語された空
   間パターンを内部に有し、前記空間パターンは少４１く
   ど−ｂ　１ｆｉｆｉの＆Ｊ　２タイプの原子−シシクは
   複数の原子または前記第２タイプの原子もしくは複数の
   原子のｆｔＹを前記パターン内の所定位置においＣ含ん
   で前記月利を形成しており、前記第２タイプの原子もし
   くは複数の原子またはでれらの群の少イアくどし数個は
   乱れた非平衡局部環境を形成し、前記第２タイプの原子
   もしくは複数の原子おＪ、び前配所定位置は、少なくど
   も　１ｆφの第２の物理的性質をｌ）ｑ記７トリツクス
   の物理的性質とカップルまたはアカップルさμて前記祠
   オ′：１の　１（φししくはそれ１ズ上のｇｆｆ　ｒｌ
   ｌ：を生「しめるように工゛／゛的に処即された手段を
   イｊ１−ることを１！ｊ徴どりる前ｉｉｄ　４？＜成上
   変化するように設Ｂ１された月別。 （２）　前記マトリックスが乱れた原子スクールかつ周
   期的ｔｊ゛巨視スケールで設ｒｉｔ　３れ（いることを
   特徴どＪる１、°Ｉ許請求の範囲’１４１　ＪＪＪ　Ｉ
   Ｊｎｌ：載のｌＪ　Ｊ’ｌ　。 （３）　少なくとも１種の第３タイプの原子または原子
   群が前記月利中に組込まれるＪ、うにＲｕｎ１されＣい
   ることを特徴とする特ｉ’ｌ請求の範囲り”：ｊ　ｌ　
   ＩＱに記載のｌＪ　Ｐｌ　。 （４）　前記７１ヘリツクスが前記第１タイプの原子を
   有する層中に組込まれた少イ〔＜とム　１種の第３タイ
   プの原子を有し、前記第２タイプのＩｌｉじｒまだ【よ
   ｊ止子群が前記第１タイプの原子の層の少ｋ　＜どし数
   個に絹込よれく異なる原子層を形成リ−るＪ、うに設８
   １され−Ｃいることを特徴とする特許請求の範囲第′１
   項に記載の祠オ゛１　。 （５）　複数の前記層を一１間させて電子的に均質なＨ
   第３１を形成２＼けると共に、少なくとも１種の他の物
   理的性質をカップルさＶまたは１）０記電子特性からデ
   ノＪツブルさＵることを特徴とする特ム′１請求の範囲
   第４１ｊ４に記載の祠わ１゜ （０）　　少１．Ｋ　＜ど’ｂ　１ｔｒｒ＋の物理的性
   質を右りる少なくとも　１１重の第１タイプの原子／Ｊ
   Ｉ　Ｉろマ（〜ワックスを形成し、１）０記７トリツク
   ス中に空間パターンを設ｉ１　Ｌ、少なくとも１種の第
   ２タイプの原子もしくは複数のＩｌｉ　ｒまたは前記第
   ２タイプのＤＩ　Ｆもしくは複数の原子の群を前記空間
   パターン内の所定位置においＣ含ま已Ｕ　ｌＪお１を形
   成し、前記第２タイプの原子もしく【Ｊ複数の原子また
   はイれらの群の少’Ｊ　＜どら数ｆｌＪ、ｌにＪ、り乱
   れた非平衡局部環境を形成し、かつ前記第２タイプσ月
   ３＋！　−ｒ　’ｂ　シ＜は１ｖ数の原子ｄ３Ｊ、び前
   記所定位置の少＜ｒ　＜ども　１種の第２の物理的ｔＪ
   Ｉ　Ｘ：ｉを前記７１へワックスの物理的性質どカップ
   ル８ｋｋはデカツーグルしＣ前記祠ｆｉ＋の　１種もし
   くはイれ以上の機能をイ１「しぬることを１・１徴どη
   る構成上変化した材料の設置１方法。 （７）　乱れた原子スクールか−、）周期的な目視スク
   ールｃ　１ｊｉＪ記７１ヘリツクスを形成りることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１項に記載のジノ法。 （８）　少なくとも１ｆ巾の第３タイプの原子または原
   子ＢＹを前記（Ａ利中に形成りることを特徴とする特ｒ
   １請求の範囲第６項に記載の方法。 （９）　少なくとも　１種の第３タイゾの原子を前記第
   １タイプの原子を右りる層に絹込／υて前記７１〜リツ
   クメを形成し、かつ前記第２タイゾの１ｊｉｊ了または
   原子群を前記第１タイプの原子の層の少なくども数個に
   絹込んで異４ｃる原ｆｈ″４を形成イＪることを特徴と
   する特へ′ｌ晶求の範囲第６項に記載の方ｉ人　。 （１（１）　　複数の前記層を離間さｌ！（電子的に均
   ｔ１な材料を形成づるど共に、少なくとも１種の他の物
   ｌ！Ｉｊ的性質全性質プルさせまたは前記電子特性から
   デカツブルリ−ることを特徴とする１３７．許請求の範
   囲第９　］Ｔ’４に記載の方法。 （１１）　　少なくともｉｆ’ｆｆｉの物理的性質を有
   り−る少４ｉ′＜ども１種の第２タイプσ スを形成する：Ｌ段と、前記マ［〜リックス中に空間パ
   ターンを設（Ｊて少むくども１種の第２タイプの原子も
   しくは複数の原子または前記第２タイプの原子もしく【
   よ複数の原子の群を前記空間パターン内の所定位置にお
   いて絹込ｌυで材料を形成する手段ど、前記第２タイプ
   の原子もしくは複数の原子またはそれらの群の少なくと
   も数個により乱れた非平衡局部環境を形成する手段と、
   前記第２タイプの原子ｂ　シ＜は複数の原子おＪ、び前
   記所定位置の少なくとも１種の第２の物理的十１１質を
   前記７１〜リツクスの物理的性質どカップルさｌまたは
   ｊ゛カツプルく前記マトリックスの１秤もしくはそれ以
   上の（浅部を生ビしめる手段どからなることを特徴どす
   る構成上変化した月利の形成装置。 （１′２）　　前記マトリックスを乱れた原子スクール
   でかつ周期的な目視スクールＣ形成さける手段を含むこ
   とを特徴とする特許Ｌ１”１求の９１１囲第１１項に記
   載の装置。 〈１３）　　少’ｅＫ　＜ども１種の第３タイゾの原子
   ７１、た（よ原子群を前記材料中に引込む手段を含むこ
   とを特徴とする特）八′［請求の範囲′；５１１項に記
   載の′ＪＡ首。 （１４）　　少なくとも１種の第３タイプの原子を前記
   第１タイプの原子を右りる層に絹込んで前記マトリック
   スを形成リ−る手段と、前記第２タイプの原子または原
   子群を前記第１タイゾの原子の層の少なくとも数個に組
   込／Ｖて異なる１止子唐を形成りる手段とを含むことを
   特徴とする特Ｙ［請求の範ｆｉｌ＋第１１項に記載の装
   置。 り１５）　　複数の前記層を離間さゼＣ電子的に均質な
   月オリを形、１Ｊ１２りるど共に、少’ｃＴ　くとも１
   種の他の物即的性質をカップルさせまたは前記電子特性
   からデカップルづる手段を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第１４項に記載の装置。