| 研究課題/領域番号 |
13305053
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
三宅 正司 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (40029286)
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| 研究分担者 |
巻野 勇喜雄 大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (20089890)
津村 卓也 大阪大学, 接合科学研究所, 助手 (00283812)
熊谷 正夫 神奈川県産業技術総合研究所, 技術支援部, 研究員
節原 裕一 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80236108)
庄司 多津男 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50115581)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
54,730千円 (直接経費: 42,100千円、間接経費: 12,630千円)
2003年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2002年度: 20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2001年度: 24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円)
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| キーワード | ナノコンポジット薄膜 / 誘導結合型プラズマ / 高密度プラズマ / イオン照射 / TiCuN / TiSiN / PVD / ナノコンポジット / 超硬質薄膜 / 窒化物薄膜 / スパッタリング / イオンビーム |
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| 研究概要 |
誘導結合型プラズマ(ICP)を重畳した新形式のプラズマスパッタリング法を用いて、低エネルギーイオン照射効果を生かしたナノコンポジット薄膜合成の研究を行い以下のような成果を得た。
1.Ti-Cu-Nナノコンポジット薄膜合成においては、2at%Cuの添加時に42Gpaの超高硬度膜を得た。その時の膜の構造としてはナノ結晶TiN・ナノ結晶Cuコンポジットとなっていることがわかった。またICPの重畳による低エネルギーイオン照射効果により、膜応力は1.5Gpa以下に抑制された。
2.i-Si-Nナノコンポジット薄膜合成においては、5.8at%Siの添加時に48Gpa以上の超高硬度が得られた。その構造はナノ結晶TiN/非晶質Si_3N_4コンポジットとなっていることが確認された。また超高硬度発現の原因は圧縮応力によるものではなく、非晶質Si_3N_4のナノ結晶粒界への分離による粒界強化にあると推測された。
以上のように、スパッタリング法においてICP重畳という新しい方法を採用することにより、ナノコンポジット薄膜の超高硬質発現の機構を明快にすることができると共に、その成果を多くの学術誌や国際会議に発表した。
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