Study on atomistic level contact interface using plasmonic sensor

• Project/Area Number: 25630041
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Design engineering/Machine functional elements/Tribology
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: Yanagisawa Masahiro 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員 (20421224)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2015: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2013: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: トライボロジー / ダイヤモンドライクカーボン / 潤滑剤 / ラマン分光法 / プラズモニクス / ナノトライボロジー / 表面増強ラマン散乱 / 表面・界面 / 潤滑膜 / ダイアモンドライクカーボン / トライボロジ / 埋もれた界面 / 炭素材料 / 分光分析 / 接触 / 密度汎関数法

Outline of Final Research Achievements

New measurement tool, capable to analyze chemical structures of ultra-thin film or their interface, was developed. As a result, contact states between Ag and diamond-like carbon (DLC) film in nanoscale was observed. It was found chemical structure at around interface of lubricant and DLC film was composed of mobile and bonded layers. Simultaneous measurement of friction and Raman spectra in the sliding was also achieved.

Research Products

• [Journal Article] プラズモンセンサによる膜表面・界面の高分解能化学構造計測 (2015)
  • Author(s): 柳沢雅広
  • Journal Title: 月刊トライボロジー Volume: 4 Pages: 37-39
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] aman and DFT Study of the Reaction of Hydrazine and Hypophosphite on a Cu Surface in the Electroless Deposition Process (2013)
  • Author(s): B. Jiang, S. Wodarz, M. Kunimoto, M. Yanagisawa, T. Homma
  • Journal Title: Electrochemistry Volume: 81 Pages: 674-677
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of Thiourea on Oxidation of Hypophosphite Ions on Ni Surface Investigated by Raman Spectroscopy and DFT Calculation (2013)
  • Author(s): B. Jiang, M. Kunimoto, M. Yanagisawa, T. Homma
  • Journal Title: J. Electrochem. Soc. Volume: 160
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of hydrazine on a Cu surface with nanoscale resolution using surface enhanced Raman spectroscopy (2013)
  • Author(s): B. Jiang, T. Ouchi, N. Shimano, A. Otomo, M. Kunimoto, M. Yanagisawa, T. Homma
  • Journal Title: Electrochim. Acta Volume: 100 Pages: 317-320
  • Peer Reviewed
• [Presentation] プラズモンセンサを用いた極薄ダイヤモンドライクカーボン膜のレーザー加熱時の温度測定と化学構造その場観察 (2015)
  • Author(s): 柳沢 雅広, 國本 雅宏, ソン エイエイ, 本間 敬之
  • Organizer: 2015年真空・表面科学合同講演会
  • Place of Presentation: 筑波
  • Year and Date: 2015-12-02
• [Presentation] Novel Raman Spectroscopy for Tribology (2015)
  • Author(s): M.Yanagisawa, M.Kunimoto and T.Homma
  • Organizer: ITC, Tokyo 2015
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 2015-09-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Nano-contact Analysis using Plasmonic Sensors (2015)
  • Author(s): M.Yanagisawa, M.Kunimoto and T.Homma
  • Organizer: ITC, Tokyo 2015
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 2015-09-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] IN-SITU OBSERVATION OF HDD MEDIA DEGRADATION ON LASER HEATING FOR HEAT-ASSISTED MAGNETIC RECORDING (2015)
  • Author(s): M.Yanagisawa, M.Kunimoto and T.Homma
  • Organizer: MIPE 2015
  • Place of Presentation: Kobe
  • Year and Date: 2015-06-14
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] レーザー加熱ラマン分光法による薄膜および界面のその場観察 (2015)
  • Author(s): 柳沢雅広，國本雅宏，本間敬之
  • Organizer: トライボロジー会議2015春
  • Place of Presentation: 姫路
  • Year and Date: 2015-05-29
• [Presentation] 新しいラマン分光法による埋もれた界面解析 (2015)
  • Author(s): 柳沢雅広，國本雅宏，本間敬之
  • Organizer: トライボロジー会議2015春
  • Place of Presentation: 姫路
  • Year and Date: 2015-05-27
  • Invited
• [Presentation] プラズモン電界勾配を用いた超高分解能ラマン分光法の開発と応用 (2014)
  • Author(s): 柳沢雅広, 國本雅宏, Y.Sun, 斎藤美紀子, 本間敬之
  • Organizer: 表面科学会、第34回表面科学会学術講演会
  • Place of Presentation: くにびきメッセ、松江市、島根県
  • Year and Date: 2014-11-07
• [Presentation] Chemical Analysis of Buried Intrface using Surface-Enhanced Raman Sensor (2014)
  • Author(s): M.Yanagisawa, Y.Sun, M.Kunimoto, and T.Homma
  • Organizer: 表面科学会、ISSS-7
  • Place of Presentation: くにびきメッセ、松江市、島根県
  • Year and Date: 2014-11-06
• [Presentation] 表面増強ラマン散乱法によるDLC膜の化学構造解析 (2014)
  • Author(s): 柳沢雅広，國本雅宏，本間敬之
  • Organizer: 日本トライボロジー学会・トライボロジー会議2014春
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター、東京
  • Year and Date: 2014-05-21
• [Presentation] Novel Plasmonic SERS Sensor and Its Application to Chemical Analysis for Solid/Solid Interfaces (2013)
  • Author(s): M.Yanagisawa, M.Saito, T.Homma
  • Organizer: 224th ECS Meeting
  • Place of Presentation: サンフランシスコ
• [Presentation] プラズモンセサを用いた極薄 DLC膜と潤滑剤分子の相互作用の解析
  • Author(s): 柳沢雅広，齋藤美紀子，本間敬之
  • Organizer: トライボロジー会議2013秋
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 顕微ラマン分光法によるスルーホール内部における添加剤の挙動の観察
  • Author(s): 加藤 晃，柳沢雅広，本間敬之
  • Organizer: 表面技術協会第125回公演大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] プラズモンセンサを用いた極薄潤滑膜の化学構造解析
  • Author(s): 柳沢雅広，齋藤美紀子，本間敬之
  • Organizer: トライボロジー会議2013春
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
• [Presentation] プラズモンアンテナセンサーを駆使した超高分解能固液界面in-situ Raman分光計測技術
  • Author(s): 柳沢雅広
  • Organizer: 第64回マテリアルズ・テーラリング研究会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
• [Patent(Industrial Property Rights)] 光学デバイスおよび分析装置 (2013)
  • Inventor(s): 本間敬之、柳沢雅広、斎藤美紀子、三田正弘
  • Industrial Property Rights Holder: 早稲田大学、協同インターナショナル
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2013-246726
  • Filing Date: 2013-11-28
• [Patent(Industrial Property Rights)] 光学デバイスおよび分析装置 (2013)
  • Inventor(s): 本間敬之、柳沢雅広、斎藤美紀子、三田正弘
  • Industrial Property Rights Holder: 早稲田大学、協同インターナショナル
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2013-246727
  • Filing Date: 2013-11-28