1994 Fiscal Year Annual Research Report
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05650126
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| Research Institution | Science University of Toyko |
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Principal Investigator |
宮本 岩男 東京理科大学, 基礎工学部, 助教授 (10084477)
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| Keywords | ダイヤモンドバイト / 照射損傷 / リアクティブイオンビーム加工 / 分子動力学 / 酸素イオン / 水素イオン / ECR型イオン源 / カウフマン型イオン源 |
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| Research Abstract |
ダイヤモンドバイトやナイフのイオンビーム加工において問題となるイオンビーム照射損傷や工具の切刃先端でのファセットの形成などを克服するために、酸素および水素ガスを用いたダイヤモンドのリアクティブイオンビーム加工の基本的な特性と前年度実施出来なかったリアクティブイオンをダイヤモンドに照射した場合のイオンやダイヤモンド格子原子の挙動を分子動力学法による計算機シュミレーションで検討した結果、本年度は次の結論を得た。
(1)エネルギーEが0.3〜1.0keVの水素イオンを用いて、ダイヤモンド単結晶を加工し、加工速度のイオンエネルギー依存性、イオン入射角依存性、イオン電流密度依存性および加工時の試料温度依存性を検討した結果、水素イオンとダイヤモンドの間に化学的作用はほとんど認められず、この場合の加工機構は物理的なスパッタリング作用のみによる。
(2)ECR型イオン源を用いてダイヤモンドの酸素イオンビーム加工(E=100〜1000eV)を行い、比加工速度のイオンエネルギー依存性、イオン入射角依存性、試料温度依存性を検討して結果、これらの加工特性はカウフマン型イオン源を用いて同様の実験を行った場合のそれとほどんど変わらない。なお、比加工速度はマイクロ波出力に依存しない。さらに、加工後の表面粗さはイオン入射角が小さいほど良い。
(3)ダイヤモンドとアルゴンイオンとの間に遮蔽クーロンポテンシャルと分散力が働くとして、ダイヤモンド(001)面に単原子イオン(アルゴン)を照射した場合のイオンと格子原子の動きを分子動力学法を用いて検討して結果、イオンや原子の動きを視覚的に捉える事が出来るが、電子による遮蔽効果が大きいと、イオンがチャンネリングを起こし易い。
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[Publications] I.Miyamoto et al.: "Oxgen Ion Beam Etching of Diamond(100)" Droc.of ASPE 1993 Annual Metting. 301-304 (1993)
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[Publications] 宮本 岩男 ほか: "リアクティブイオンビームによるダイヤモンドの超精密加工" 砥粒加工学会誌. 38. 262-266 (1994)
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[Publications] S.Kiyohara et al.: "ultra-precision Processing of Diamond with Oxygen Ion Beam" JSPE Publication Series No.1,Advancement of Intelligent Production. 576-581 (1994)
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[Publications] 宮本 岩男 ほか: "リアクティブイオンビームによるダイヤモンドの加工特性" Proc.of BEAMS. 89-92 (1994)
