再結晶SiCプレートの色の変化

再結晶SiCプレートを1340℃で1回焼成したところ、元々のグレーの色(写真左)から緑~紫っぽい色(写真右)に変化しました。

比較の為、それぞれの表面をX線回折で調べたところ、新品(左)と変色品(右)に大きな違いは無く、また変色品に新たな元素の付着もありませんでしたが、表面酸化(もしくは焼成物からのべーパー)によって変色品の方にSiO2が増えていました。

このことから、変色の原因は酸化被膜(SiO2膜)ができた為の構造色(光の干渉)によるものと思われます。チタンの色々な色(チタンの構造色)や、シャボン玉の虹色と同じ原理で、物そのものに色が付いているわけではなく、薄膜干渉と呼ばれる光の現象によって違った色に見えています。

実際、焼成を何回か繰り返すと表面のSiO2膜の厚みが少しづつ厚くなり、薄膜干渉が起きない厚みになって行く為、変色が収まり元の色に戻りました。