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2010 Fiscal Year Annual Research Report

差動排気同時成膜技術の確立による次世代型ナノコンポジット膜の創製

Research Project

Project/Area Number 21360359
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

野瀬 正照  国立大学法人冨山大学, 芸術文化学部, 教授 (70269570)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松田 健二  富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 教授 (00209553)
寺山 清志  富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 教授 (20019219)
Keywords差動排気同時成膜 / 硬質膜 / ナノコンポジット膜 / 機能性薄膜 / r.f.-スパッタリング
Research Abstract

1.差動排気型同時成膜装置の導入と調整
左右のチャンバー間でガスの流入は完全に零ではないが,一槽式の場合の1/9程度に抑制できることが判明した。OESによる槽間の相互汚染を調べたところ,右チャンバーに酸素を一定量流しても,左チャンバーにおけるA1スパッタのプラズマ中に,酸素はほとんど検出されなかったことから,実質的に相互汚染がかなり抑制されていると考えられる。
II.ナノコンポジット膜の作製
(1)CrAlN/BN系膜:比較のために,CrAlN/BN系ナノコンポジット膜については,昨年度に引き続き一槽式成膜装置を用いて作製したBNを18vol%含むCrAlN/BN膜の大気中加熱による自己硬化性の原因を調査した。この膜は約40GPaの高硬度を有するが,大気中800℃で加熱すると硬度が30%以上向上し,50GPaを超える超高硬度を示すことがわかっており,分析機器での解析の結果,A1の酸化物が膜表面付近に分散しており,これが超高硬度の発現に寄与しているとの結論に至った。この結果を次年度の研究に繋げる予定。
(2)AlN/AlOx系膜:反応スパッタ法によるAlNとアルミナターゲットのrfスパッタによるAlOx膜とを本装置を用いて複合化したところ,硬度としては36GPa程度であるが,優れた耐熱性を有することが分かってきた。
(3)CeO_2系薄膜:従来法で作製した膜ではセリアとY,Gd,Sm等とのナノコンポジット化により,光学的特性においては紫外線吸収領域におけるピーク位置や強度にも変化が現れた。差動排気型成膜システムを利用したCeO_2系の成膜では,テスト,条件設定の段階であり,想定している構造の膜は出来ていないが,本システムにより,より緻密なセリア系薄膜をハイブリッド化して作製することで,固体電解質と電極間における中間層しての役割だけでなく電解質そのものとしても有効であることが分かってきた。

  • Research Products

    (9 results)

All 2011 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Mechanical properties and oxidation resistance of CrAlN/BN nanocomposite coatings prepared b reactive d.c.and r.f.co-sputtering2011

    • Author(s)
      M.Nose, K.Matsuda, S.Ikeno, 他3名
    • Journal Title

      Surface and Coatings Technology

      Volume: 49

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Growth Condition of CeO_2 Thin Films Grown on Glass Substrate from Aqueous Solution and Their Optical Property2010

    • Author(s)
      A.Saiki, K.Terayama, 他2名
    • Organizer
      ICC3 (3rd International Congress on Ceramics)
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪市)
    • Year and Date
      2010-11-15
  • [Presentation] 大気中熱処理したCrAlN/BNナノコンポジット膜の機械的性質と微細構造2010

    • Author(s)
      野瀬正照, 松田健二, 池野進, 他3名
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会平成22年度秋季(第106回)講演大会
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館(京都)
    • Year and Date
      2010-11-09
  • [Presentation] 差動排気型2元同時スパッタ装置の開発2010

    • Author(s)
      野瀬正照, 佐伯淳, 池野進, 寺山清志, 松田健二, 他4名
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会平成22年度秋季(第106回)講演大会
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館(京都)
    • Year and Date
      2010-11-09
  • [Presentation] CrAlN/BNナノコンポジット膜の熱処理による構造変化2010

    • Author(s)
      野瀬正照, 松田健二, 池野進, 他3名
    • Organizer
      日本金属学会2010年秋期(第147回)大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      2010-09-26
  • [Presentation] 差動排気型2元同時スパッタ装置の動作特性2010

    • Author(s)
      野瀬正照, 佐伯淳, 池野進, 寺山清志, 松田健二, 他4名
    • Organizer
      日本金属学会2010年秋期(第147回)大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      2010-09-26
  • [Presentation] Mechanical properties and oxidation resistance of CrAlN/BN nanocomposite coatings prepared by reactive d.c.and r.f.co-sputtering2010

    • Author(s)
      M.Nose, K.Matsuda, S.Ikeno, 他3名
    • Organizer
      13^<th> International Conference on Plasma Surface Engineering
    • Place of Presentation
      Garmisch-Partenkirchen国際会議場(Germany)
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 反応性2元同時スパッタ法で作製したCrAlN/BNナノコンポジット膜の機械的性質におよぼす熱処理の効果2010

    • Author(s)
      野瀬正照, 松田健二, 池野進, 他3名
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会平成22年度春季(第105回)講演大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学国際会議場(東京)
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 複合膜の成膜装置及び成膜方法2010

    • Inventor(s)
      野瀬正照, 他4名
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人富出大学
    • Industrial Property Number
      特許 特願2010-150268
    • Filing Date
      2010-06-30

URL: 

Published: 2012-07-19  

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