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シンクロトロン放射光による薄膜の残留応力測定

研究課題

研究課題/領域番号 13750086
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関武蔵工業大学 (2002)
東京都立大学 (2001)

研究代表者

秋田 貢一  武蔵工業大学, 工学部, 助教授 (10231820)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2002年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード薄膜 / 残留応力 / X線応力測定 / シンクロトロン放射光 / アルミニウム薄膜 / X線侵入深さ / 応力勾配
研究概要

平成14年度に行った研究内容および結果を以下にまとめる.
(1)放射光を用いた実験:高エネルギー加速器研究機構の放射光実験施設ビームライン3Aに,試作した装置を持ち込み,キャリブレーションを行った.すなわち,アルミニウムの曲げ試験片に曲げ負荷を与え,負荷応力と試作装置による応力測定値とを比較することで装置の応力検定を行い,装置の調整を行った.
(2)スパッタ薄膜の残留応力測定:スパッタにより作製したアルミニウム薄膜の残留応力を,試作した装置で測定した.種々の測定条件(ビームラインのミラー系の条件,ビーム照射角度など)で測定し,測定精度を検討した.回折線はアルミニウムの311回折を使用した.基板ごと薄膜に曲げ負荷を与え,たわみ理論から計算した薄膜内の応力変化と,試作装置により測定した応力値との比較を行い,実用上十分な精度でアルミニウム薄膜の残留応力が測定できることを示した.
(3)アルミニウム薄膜のX線的弾性定数測定:上記(2)で行った薄膜の曲げ負荷試験の結果から,アルミニウム薄膜の311面におけるX線的弾性定数を求めた.その結果,アルミニウム単結晶のコンプライアンスから理論的に計算される値よりも高い値となった.アルミニウム薄膜の機械的弾性定数が,バルク材の値よりも高いことが,この原因と推察された.

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] 中村彰宏, 秋田貢一, 三沢啓志: "薄膜の疲労特性"日本機械学会第9回機械材料・材料加工技術講演会講演論文集. 339-340 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 熊谷正芳, 秋田貢一, 大谷眞一, 萩原芳彦, 草野英二, 菊地直人: "薄膜における深さ方向残留応力分布の放射光による測定"日本材料学会 第38回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集. 53-58 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 渡邊康子, 秋田貢一, 大谷眞一, 萩原芳彦, 千葉和茂: "アルミニウム薄膜の残留応力と強度の評価"日本機械学会関東学生会 第42回学生員卒業研究発表講演会講演前刷集. 193-194 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 秋田貢一, 吉岡靖夫, 鈴木裕士: "複数波長の単色放射光を用いた深さ方向の残留応力分布測定"日本材料学会第37回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集. 29-34 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Koichi AKITA, Yasuo YOSHIOKA, Hiroshi SUZUKI: "Measurement of Steep Stress Gradient Using Synchrotron Radiation"Materials Science Research International, Special Technical Publication-1. STP-1. 386-389 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 秋田貢一, 久保田耕平, 吉岡靖夫, 鈴木裕士: "複数波長のシンクロトロン放射光による残留応力の深さ分布測定"日本材料学会第51期学術講演会講演論文集. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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