| 研究課題/領域番号 |
05650126
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作・生産工学
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
宮本 岩男 東京理科大学, 基礎工学部, 助教授 (10084477)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1994年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1993年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | ダイヤモンド / 酸素イオンビーム / リアクティブイオンビーム加工 / 加工速度 / AFM / 表面粗さ / 水素イオンビーム / 分子動力学 / ダイヤモンドバイト / 照射損傷 / 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 / イオンエネルギー / イオン入射角 |
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| 研究概要 |
平成5年度にはダイヤモンドの加工速度のイオンエネルギ及びイオン入射角依存性について検討した結果、酸素イオンビームを用いたリアクティブイオンビーム加工の場合の加工速度は、アルゴンイオンを用いたイオンビーム加工の場合のそれに比べて約10になること、及び比前者の場合の加工速度をイオン入射角依存性はイオンビームのエネルギによって変わることなどが分かった。また、リアクティブイオンビーム加工したダイヤモンド試料の表面をAFMなどを用いて原子レベルで観察し、加工物の表面粗さが加工前のそれの8分の1のなる結果が得られた。さらに、平成6年度には次の結論が得られた。
(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た結果、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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