量子力学計算によるレーザ樹脂金属直接接合の原理解明

• Project/Area Number: 23K04409
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 真砂 啓 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門, 特任研究員 (70510551)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Dino Wilson 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60379146) ; 川人 洋介 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門, 上席研究員 (70379105)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: レーザ直接接合 / 樹脂金属接合 / 量子力学計算 / 界面 / 電子状態

Outline of Research at the Start

近年、マルチマテリアルの創製技術として、レーザによる樹脂と金属の直接接合が、注目を集めている。しかし、樹脂と金属が直接接合する普遍的な原理解明には至っていない。研究代表者らはこれまでに、通常よりも低い温度でのレーザ直接接合に世界で初めて成功しており、接合指針のひとつとして、触媒作用による、樹脂分子の分解温度以下による接合手法を見出した。そこで本課題では、原子間の電子軌道の重なりから得られる接合強度の量子力学的計算を行い、接合界面の原子分子構造を同定する。これらの結果から、接合に有利な電子軌道の重なりを持つ官能基の種類、及び界面構造を明らかにすることで、直接接合に対する普遍原理の解明に挑戦する。