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光ファイバ・プローブを用いた超薄膜分子膜のナノトライボロジー特性測定法

研究課題

研究課題/領域番号 15360084
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関名古屋大学

研究代表者

福澤 健二  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (60324448)

研究分担者 三矢 保永  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10200065)
張 賀東  名古屋大学, 情報科学研究科, 助手 (80345925)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
2004年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2003年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワードトライボロジー / レオロジー / ナノ計測 / マイクロマシン / 光ファイバ / 磁気記録 / 光ファイバー
研究概要

本研究では,超薄膜状潤滑膜による潤滑技術の確立をねらいとして,1nmオーダの隙間に閉じ込められた潤滑分子の動的なトライボロジー特性,特に動的粘弾性特性の測定方法の確立とメカニズムの解明を目的として研究を進めた.本研究では,高精度な隙間制御と高感度な力測定という相反する要請に応える新規な計測法の確立が必要となる.今年度はせん断力測定の高精度化,摺動により発生する動圧力や凝着力のような垂直方向の力の測定法の確立,さらにこれらを用いた超薄膜分子膜の測定に適用を試みた.以下に本年度実施の研究項目を述べる.
・高感度変位計測法を用いたせん断力測定法の高精度化:本研究では,ファイバ先端の球をレンズとして用いる新規な方法による高感度せん断力の測定法の高精度化を行った.さらに光ファイバ部を円筒マイクロレンズとして利用できることも示し測定法の汎用化に成功した.両者において検出光学系を最適化によるせん断力の最小検出限界サブnNという高感度力測定を実現した.
・垂直力の測定法の確立:新規に申請者が考案した音叉型垂直力測定法についての実現性について,放電加工により試作した双音叉型共振器による力センサにより原理的に可能であることを確認した。
・超薄膜分子膜のナノトライボロジー特性の測定:ナノメートルオーダのすきまに閉じ込められた超薄膜状潤滑膜の粘弾性特性を測定し,本方法がナノ閉じ込め下の超薄膜状潤滑膜の力学特性の解明に有効であること確認した.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] 光ファイバプローブを用いたナノ潤滑膜の力学特性計測2005

    • 著者名/発表者名
      福澤健二, 伊藤伸太郎, 三矢保永
    • 雑誌名

      トライボロジスト Vol.50・No.2

      ページ: 129-133

    • NAID

      10014398496

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement for nanorheology of molecularly thin lubricant using fiber wobbling method(Review article, in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuzawa, S.Itoh, Y Mitsuya
    • 雑誌名

      Tribologist Vol.50・No.2

      ページ: 129-133

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Disjoining Pressure of a Molecularly Thin Lubricant Film by Using a Microfabricated Groove2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuzawa, J.Kawamura, T.Degu-chi, H.Zhang, Y.Mitsuya
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Magnetics Vol.40・No.4

      ページ: 3183-3185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Lateral force measurement using a probe fiber as a microlens2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuzawa, S.Itoh, T.Ando, K.Takahashi, H.Zhang, Y Mitsuya
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics Vol.95・No.9

      ページ: 5189-5191

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Disjoining Pressure Measurements Using a Microfabricated Groove for a Molecularly Thin Polymer Liquid Film on a Solid Surface2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuzawa, J.Kawamura, T.Deguchi, H.Zhang, Y.Mitsuya
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics Vol.121・No.9

      ページ: 4358-4363

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Disjoining Pressure of a Molecularly Thin Lubricant Film by Using a Micro fabricated Groove2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuzawa, J.Kawamura, T.Degu-chi, H.Zhang, Y.Mitsuya
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Magnetics Vol.40・No.4

      ページ: 3183-3185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Disjoining Pressure Measurements Using a Micro fabricated Groove for a Molecularly Thin Polymer Liquid Film on a Solid Surface2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuzawa, J.Kawamura, T.Deguchi, H.Zhang, Y.Mitsuya
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics Vol.121・No.9

      ページ: 4358-4363

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Disjoining Pressure of a Molecularly Thin Lubricant Film by Using a Microfabricated Groove2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuzawa, J.Kawamura, T.Deguchi, H.Zhang, Y.Mitsuya
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Magnetics Vol.40・No.4

      ページ: 3183-3185

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Lateral force measurement using a probe fiber as a microlens2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuzawa, S.Itoh, T.Ando, K.Takahashi, H.Zhang, Y.Mitsuya
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics Vol.95・No.9

      ページ: 5189-5191

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Disjoining Pressure Measurements Using a Microfabricated Groove for a Molecularly Thin Polymer Liquid Film on a Solid Surface2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuzawa.J.Kawamura, T.Deguchi, H.Zhang, Y.Mitsuya
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics Vol.121・No.9

      ページ: 4358-4363

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Optimization of dynamic shear force measurement for fiber wobbling method

    • 著者名/発表者名
      S.Itoh, K.Fukuzawa, K.Takahashi, T.Ando, H.Zhang, Y.Mitsuya
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies (発行予定)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimization of dynamic shear force measurement for fiber wobbling method

    • 著者名/発表者名
      S.Itoh, K.Fukuzawa, K.Takahashi, T.Ando, H.Zhang, Y.Mitsuya
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimization of dynamic shear force measurement for fiber wobbling method

    • 著者名/発表者名
      S.Itoh, K.Fukuzawa, K.Takahashi, T.Ando, H.Zhang, Y.Mitsuya
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies (発行予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukuzawa, S.Itoh, Y.Mitsuya: "Fiber Wobbling Shear Force Measurement for Nanotribology of Confined Lubricant Molecules"IEEE Transaction on Magnetics. 39. 2453-2455 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤伸太郎, 福澤健二, 張 賀東, 三矢保永: "ファイバーウォブリング法によるナノ閉じ込めきれた分子潤滑膜の粘弾性特性の測定"日本機械学会論文誌(C編). (発行予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 福澤健二, 川村淳, 出口貴則, 張賀東, 三矢保永: "マイクロ構造を用いた固体表面上の潤滑薄膜の分離圧の測定"トライボロジスト. 48. 1014-1021 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukuzawa, S.Itoh, T.Ando, K.Takahashi, H.Zhang, Y.Mitsuya: "A lateral force measurement using a probe fiber as a microlens"Journal of Applied Physics. (発行予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukuzawa.J.Kawamura.T.Deguchi, H.Zhang, Y.Mitsuya: "Measurement of Disjoining Pressure of a Molecularly Thin Lubricant Film by Using a Microfabricated Groove"IEEE Transaction on Magnetics. (発行予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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