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ナノコンタクトの摩擦機構と超潤滑

研究課題

研究課題/領域番号 18540313
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関電気通信大学

研究代表者

名取 晃子  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (50143368)

連携研究者 中村 淳  電気通信大学, 電気通信学部, 准教授 (50277836)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 300千円)
2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワードナノトライボロジー / 超潤滑 / 摩擦 / 摩擦力顕微鏡 / ナノコンタクト / Tomlinsonモデル / 高次スリップ運動 / スティックスリップ運動
研究概要

摩擦力顕微鏡(FFM)が開発されて原子スケールでの摩擦力の観測が可能となり、ナノスケールのコンタクトの摩擦に対して巨視的な接触面での摩擦則が成立しないことが明らかになっている。本研究の目的は、ナノスケールコンタクトの摩擦機構を明らかにし、摩擦が消滅する超潤滑の出現機構と出現条件を解明することである。
FFMでの単針の運動をTomlinsonモデルを用いて調べ、以下のことがらを明らかにした。
(1)FFMで観測される摩擦力のスキャン速度飽和について、新たな機構を提唱した。
(2)単針先端が複数個の原子で構成される場合の摩擦機構を明らかにした。
(3)FFM単針を振動させながらスキャンしたときに観測される摩擦消失(動的超潤滑)の機構を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Size effects in friction of multiatomic sliding contacts2008

    • 著者名/発表者名
      M.Igarashi, J.Nakamura, A.Natori
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size effects in friction of multiatomic sliding contacts2008

    • 著者名/発表者名
      M. Igarashi, J. Nakamura, A. Natori
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of velocity saturation of atomic friction2007

    • 著者名/発表者名
      M.Igarashi, J.Nakamura, A.Natori
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys 46

      ページ: 5591-5594

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of velocity saturation of atomic friction and the dynamic superlubricity at torsional resonance2007

    • 著者名/発表者名
      M. Igarashi, J. Nakamura, A. N Atori
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 46

      ページ: 5591-5594

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of velocity saturation of atomic friction force and dynamic superlubricity at torsional resonance2007

    • 著者名/発表者名
      M.Igarashi, J.Nakamura, A.Natori
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Atomic scale friction of nanometer-sized contacts2008

    • 著者名/発表者名
      M.Igarashi, J.Nakamura, A.Natori
    • 学会等名
      14^<th> Int. Conf. on Solid Films and Surfaces
    • 発表場所
      Dublin
    • 年月日
      2008-06-30
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Atomic-scale friction of nanometer-sized cantacts2008

    • 著者名/発表者名
      M. Igarashi, J. Nakamura, A. Natori
    • 学会等名
      14^<th> Int. Conf. on Solid Films and Surfaces
    • 発表場所
      Dublin
    • 年月日
      2008-06-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ナノスケールの摩擦機構 : ティップサイズ効果2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐正典、中村淳、名取晃子
    • 学会等名
      日本物理学会2008年春季大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-25
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ナノスケールの摩擦機構:ティップサイズ効果2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐正典、中村淳、名取晃子
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of velocity saturation and lateral resonance in atomic-scale friction2007

    • 著者名/発表者名
      M.Igarashi, J.Nakamura, A.Natori
    • 学会等名
      IVC-17/ICSS-13 and ICN+T
    • 発表場所
      Stockholm
    • 年月日
      2007-07-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanism of velocity saturation of atomic friction and the dynamical superlubricity at torsional resonance2006

    • 著者名/発表者名
      M.Igarashi, J.Nakamura, A.Natori
    • 学会等名
      14^<th> Int. Colloqui. on Scanning Probe Microscopy
    • 発表場所
      Atagawa
    • 年月日
      2006-12-07
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 原子スケール摩擦力の速度飽和機構2006

    • 著者名/発表者名
      五十嵐正典、中村淳、名取晃子
    • 学会等名
      日本物理学会2006年秋季大会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      2006-09-23
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2020-05-15  

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