1997 Fiscal Year Annual Research Report
形状記憶合金のスパッタ薄膜を用いたレーザ駆動マイクロマシンの開発
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08650322
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| Research Institution | Gifu National College Technology |
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Principal Investigator |
熊崎 裕教 岐阜工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (70270262)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
羽根 一博 東北大学, 工学部, 教授 (50164893)
稲葉 成基 岐阜工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (30110183)
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| Keywords | 光学式アクチュエーター / マイクロマシン / 形状記憶合金 / イオンスパッタリング |
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| Research Abstract |
形状記憶合金を用いた光駆動マイクロマシンを製作するために以下のような研究を行った。
1.形状記憶合金としてTi-Ni合金、Coを含んだTi-Ni合金、Feを含んだTi-Ni合金について、形状記憶に関する温度特性について基本的な特性を測定した。その結果、Ti-Ni合金では一方向性の記憶作用が、Co系およびFe系では二方向性の記憶作用が現れることを確認し、その示差熱走査特性および変位の温度特性から、マルテインサイト変態とオーステナイト変態温度を測定した。また、形状記憶のための熱処理法について実験を行った。これらのデータはスパッタ法による成膜のための基礎的なデータである。
2.二つの櫛が互いにかみ合ったような多数の片持ち梁を有するパターンの形状記憶合金を、まずマイクロフォトファブリケーションにより製作した。
3.レーザの照射された場所の形状記憶合金の片持ち梁は形状記憶作用により変形し、それ以外は変形しないことを確認した。
4.以上に付け加えて、形状記憶線と光ファイバーを組み合わせてレーザ駆動のマイクログリッパを製作し、100mWのレーザで50g重の球を把持できることを確認した。
5.Ti-Niターゲットを用いたスパッタ装置の設計・製作を行った。
6.アルゴンガスの直流放電によりスパッタ成膜を行い、熱処理を施すことによって、一方向の形状記憶作用が現れることを確認した。最も簡単な機構部品として、スパッタ成膜の際に、マイクロフォトリソグラフィにより、超小型の片持ち梁を製作し、形状記憶処理をした。光熱振動の振幅が、形状記憶処理によって、記憶処理前の振幅の4倍程度になった。
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