2013 Fiscal Year Annual Research Report
超薄膜ＤＬＣ膜の局所的かつ超高速パルス状加熱に対する熱的安定性に関する研究
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24360063
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
多川 則男 関西大学, システム理工学部, 教授 (50298840)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷 弘詞 関西大学, システム理工学部, 教授 (40512702)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノトライボロジー / DLC薄膜 / 熱的安定性 / レーザ加熱 / ラマン分析 |
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| Research Abstract |
平成２５年度の本研究で得られた成果は以下のとおりである。
（１）CVD法により作成された膜厚1-2nmのDLC超薄膜に対して523nm波長のレーザーを、レーザの照射強度および照射時間を変化させて照射するとともに、周囲環境を空気中と不活性ガス（窒素を使用）中と2種類設定して照射することにより、その基本的な熱特性および劣化特性をラマン分光分析手法を適用して調べ、I(G)、I(D)、およびI(D)/I(G)特性を評価した。その結果次のような結果が得られた。①DLC薄膜の酸化現象は膜厚の減少により評価可能であり、その結果がI(G)を評価することで可能である。②空気中と不活性ガス中では酸化現象は大きく異なり、窒素中では大幅にDLC薄膜の熱的安定性を改善することができる。しかしグラファイト化の劣化は周囲環境には依存しない。
（2）潤滑剤分子とDLC薄膜との相互作用を考慮したレーザ照射による準滑膜の減耗特性を調べた。その結果、次のようなことが明らかとなった。
③潤滑膜の減耗特性はDLC薄膜と潤滑膜との吸着形態に大きく依存する。その減耗量は流動分子、水素結合分子、化学結合分子の順番に減耗量は大きい。④水素結合している潤滑膜分子の減耗開始温度とDLC薄膜の構造変化（グラファイト化）が起こり始める温度とはよい相関関係がある。⑤空気中と不活性ガス中とでは潤滑膜減耗現象は異なる。つまり、潤滑膜分子が蒸発・脱離で減耗する比較的低温の温度領域では、その減耗量はほとんど変わらない。しかしより高温領域でおこる潤滑膜分子の酸化・分解現象によりおこる減耗においては空気中の方がより大きく減耗する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
CVD法により作成された膜厚1-2nmのDLC超薄膜に対して523nm波長のレーザーを、レーザの照射強度および照射時間を変化させて照射するとともに、周囲環境を空気中と不活性ガス（窒素を使用）中と2種類設定して照射することにより、その基本的な熱特性および劣化特性を明らかにした。また、潤滑剤分子とDLC薄膜との相互作用を考慮したレーザ照射による潤滑膜の減耗特性も解明した。従って当初の計画に基づき概ね着実に進展していると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
表面プラズモン増強ラマン分析の基礎検討をベースに、プラズモン増強パターンチップの設計を行い、局所的な高速加熱によるＤＬＣ薄膜構造変化を計測する方法の確立を図る。また同時に加熱されたＤＬＣ薄膜上への超薄膜液体潤滑膜の吸着特性を調べるとともに、そのディスクを使用してピンーオンーディスク試験を実施して総合的なナノトライボロジー特性の評価・解明を行う。そしてそれらの結果を統合することで、熱アシスト磁気記録用の磁気ディスク用ＤＬＣ薄膜の設計指針を導出してまとめる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
若干プロズモンセンサーの設計試作が遅れているためである。最終年度でリカバリーして研究を加速する予定である。
センサーの設計試作およびセンサー基板材料としてのシリコン基板等の購入に充当する。
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