サブナノメートルの粗さと潤滑膜をもつ球・平面間の吸引・接触特性の解析的研究

• 研究課題/領域番号: 24560154
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 東京工業大学
• 研究代表者: 小野 京右 東京工業大学, 工学院, 名誉教授 (40152524)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ナノトライボロジー / ヘッド・ディスクインタフェース / 希薄液膜流動 / 表面分子間力 / コンタクトメカニクス / ナノメニスカス / メニスカス / 磁気記録 / 表面・界面現象 / 計算物理 / 境界潤滑 / 表面・界面物性

研究成果の概要

記録ヘッドの磁気ディスク面への近接・接触時における諸現象を数理的に明らかにした．まずヘッドスライダの磁気ディスク面への近接・接触時における振動現象について，球面ヘッドの凝着力として簡便なJKR理論を用いて，実験的に知られている接触開始時のスライダ振動数の変化のメカニズム明らかにした．次に単分子層以下の希薄潤滑液膜の流動に関する新しい拡散流動方程式を開発し，ヘッドがディスクに接触したときに生じる排除痕が修復される速度を定量的に評価できることを明らかにした．また，1 nm以下の希薄潤滑液膜によるメニスカス弾性接触特性の数値解析法を開発し，液膜厚さにより変化する凝着特性を明らかに明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] メニスカス弾性接触特性の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野京右
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 81 号: 825 ページ: 14-00673-14-00673
  • DOI: 10.1299/transjsme.14-00673
  • NAID: 130005073769
  • ISSN: 2187-9761
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diffusion Equation for Spreading and Replenishment in Submonolayer Lubricant Film (2015)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 雑誌名: Tribology Letters 巻: 57 号: 2 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1007/s11249-014-0455-4
  • NAID: 130004692215
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 単分子層以下の流動潤滑薄膜の拡散・修復特性に関する基礎方程式 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小野京右
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 80 号: 817 ページ: MN0271-MN0271
  • DOI: 10.1299/transjsme.2014mn0271
  • NAID: 130004692215
  • ISSN: 2187-9761
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Replenishment Speed of Depleted Scar in Submonolayer (2013)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 雑誌名: Tribology Letters 巻: 52 号: 2 ページ: 195-203
  • DOI: 10.1007/s11249-013-0205-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] コンタクトヘッドスライダの設計理論と接触振動特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野 京右
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集（C 編） 巻: 79 ページ: 90-106
  • NAID: 130003374910
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Theory and Vibration Characteristics of a Contact Head Slider (2013)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 雑誌名: Microsystem Technologies 巻: 19 号: 9-10 ページ: 455-467
  • DOI: 10.1007/s00542-013-1744-9
  • NAID: 130003374910
  • 査読あり
• [雑誌論文] 潤滑薄膜の修復特性解析に基づく突起接触による磁気ヘッドの摩耗耐久性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野 京右
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集（C 編） 巻: 79 ページ: 242-257
  • NAID: 130003374934
  • 査読あり
• [学会発表] 浮動ヘッドスライダの近接・接触領域におけるマイクロウエービネス励起振動の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小野京右
  • 学会等名: 日本機械学会，情報知能精密部門講演会
  • 発表場所: 東京，東洋大学
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] Analysis of microwaviness-excited vibration of a flying head slider in asperity contact regime (2015)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 学会等名: Micromechatronics in Information and Precision Equipment (MIPE) Conference
  • 発表場所: 日本，神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-06-15
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of Microwaviness-Excited Vibration of a Flying Head Slider in Asperity Contact Regime (2015)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 学会等名: JSME/ASME（米国機械学会）
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-06-14 – 2015-06-17
• [学会発表] Analysis of Elastic Contact Due to Meniscus Adhesion Force (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 学会等名: STLE Tribology Frontiers Conference
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-10-26 – 2014-10-28
• [学会発表] Diffusion Equation for Spreading and Replenishment in Submonolayer Lubricant Film (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 学会等名: ASME（米国機械学会）/ISPS Division（情報機器部門）
  • 発表場所: Santa Clara University, CA, USA
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-24
• [学会発表] 単分子層以下の潤滑膜の拡散方程式と拡散・修復特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小野京右
  • 学会等名: 日本トライボロジー学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-05-19 – 2014-05-20
• [学会発表] ヘッド・ディスク接触特性のモデルとヘッドスライダの接触振動特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小野京右
  • 学会等名: 日本機械学会 2014 情報知能精密機器部門講演会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] メニスカス弾性接触特性の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小野京右
  • 学会等名: 日本機械学会 2014 情報知能精密機器部門講演会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Elastic Asperity Contact Analysis Due to Meniscus Adhesion Pressure (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 学会等名: International Nanotribology Forum
  • 発表場所: Kerala, India
• [学会発表] メニスカスによる弾性接触解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野 京右
  • 学会等名: トライボロジー会議2014春
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Experimental and Theoretical Study on Replenishment Speed of Depleted Scar in Submonolayer Lubricant (2013)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 学会等名: ASME 2013 Information Storage and Processing Systems Conference
  • 発表場所: Santa Clara, CA, USA
• [学会発表] Analysis of the Elastic Contact Due to the Meniscus Force (2013)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 学会等名: World Tribology Conｇreｓｓ 2013
  • 発表場所: Torino, Italy
• [学会発表] コンタクトヘッドスライダの設計理論と接触振動特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野 京右
  • 学会等名: 日本機械学会IIP部門講演会
  • 発表場所: 東京 東洋大学
• [学会発表] Experimental and Theoretical Study on Replenishment Speed of Depleted Scar in Submonolayer Lubricant (2013)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 学会等名: ASME Information Storage and Processing Systems (ISPS2013)
  • 発表場所: Santa Clara Univ., CA, USA
• [学会発表] Design Theory and Vibration Characteristics of Contact Head Slider (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 学会等名: ASME/JSME Joint Conference on Micromechatronics of Information and Precision Equipment (MIPE2012)
  • 発表場所: Santa Clara Univ., Ca, USA
• [学会発表] Evaluation of Head Wear Durability from Analysis of Asperity Contact and Replenishment Speed of Submonolayer Lubricant (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Ono
  • 学会等名: ASME/STLE International Joint Tribology Conference (IJTC2012)
  • 発表場所: Denver, USA
• [学会発表] 潤滑薄膜の修復特性に基づく ヘッド・媒体の粗さ突起接触による摩耗耐久性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野 京右
  • 学会等名: トライボロジー会議2012秋
  • 発表場所: 室蘭工業大学
• [図書] マイクロ・ナノスケールのトライボロジー (2013)
  • 著者名/発表者名: 三矢保永，小野京右（訳）
  • 総ページ数: 375
  • 出版者: 吉岡書店