熱膨張係数と空孔率との相関

質問

低誘電率薄膜をSi基板上に作製し、その熱膨張係数（膜と垂直方向）を測定しております。
この薄膜は円筒形の空孔（体積比にして最大で40%程度）を多数含んでおり、ちょうどスポンジのような状態になっています。
そこで、空孔率の異なる幾つかのサンプルを測定してみた場合、
空孔率が増加すると熱膨張係数は増加すると思われますか？減少すると思われますか？
それとも、空孔率と熱膨張係数は一概に相関を持つとは言えないと思いますか？

私の推測では、穴が増えればそれだけ膜中の結合の数が減るわけで、
膨張しやすい状態になるのではないかと考えています。
（つまり空孔率が増えると熱膨張係数が増えると考えています）

この考えは間違っている、正しい、あるいは
この推論を実証する方法など、
何でも構いませんので、ご意見頂ければと思います。
宜しくお願い致します。

回答No.1

Massy57 · ベストアンサー

空孔率と熱膨張係数とは相関がないのではないでしょうか。
勿論ご質問者のご指摘されるように、空孔というものが物質中の原子間の結合を減らすというのであれば空孔率と熱膨張係数とに相関があるのかもしれませんが、通常の多孔体、空孔なら、単に孔にはその誘電体が存在していないだけで、誘電体そのものには通常のバルクと同一と見なされるのではないかと思われます。その場合は空孔の有無と熱膨張経緯数とに相関はないのではないでしょうか。
空孔のサイズによるとは思いますが、ナノレベルの空孔であればたしかに結合数に効いてくるのかも知れませんが。