高温耐磨耗性を示す窒素終端不動態化ダイヤモンド表面の創成

• 研究課題/領域番号: 24760592
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野瀬 健二 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (10451882)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ダイヤモンド / 薄膜 / 機械特性 / 表面改質 / 硬度 / 表面 / 終端

研究概要

ダイヤモンド表面の終端元素が機械特性に与える影響については、ほとんど研究がなされていないが、各種雰囲気におけるダイヤモンド表面の摩耗特性を議論する上でも欠かすことが出来ない情報を与える。本研究では水素および酸素、窒素終端表面をそれぞれプラズマ暴露、大気中アニールおよびイオン照射法により形成し、波数確度が極めて高い共焦点ラマン散乱測定を行うことで、表面の化学終端と格子の歪みを定量化した。酸素終端の表面近傍のみにおいて0.3 cm-1もの大きなダウンシフトが観察され、表面終端が機械特性に影響を与えうることが示唆された

研究成果

• [雑誌論文] Oxidation of SnO to SnO2 thin films in boiling water at atmospheric pressure (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, A. Y. Suzuki, N. Oda, M. Kamiko, and Y. Mitsuda
  • 雑誌名: Applied Physics Letters(American Institute of Physics) 巻: 104,No.091905 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxidation of SnO to SnO2 thin films in boiling water at atmospheric pressure (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, A. Y. Suzuki, N. Oda, M. Kamiko, and Y. Mitsuda
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoindentation Behaviors of amorphous carbon films containing nanocrystalline graphite and diamond clusters prepared by radio frequency sputtering (2013)
  • 著者名/発表者名: X. Fan, K. Nose, D. F. Diao, and T. Yoshida
  • 雑誌名: Applied Surface Science(Elsevier) 巻: 273 ページ: 816-823
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分光器の温度依存性を考慮した高精度ラマン分光測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野瀬健二、神子公男、光田好孝
  • 雑誌名: 表面技術(表面技術協会) 巻: 64巻2号 ページ: 53-59
  • NAID: 10031148125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoindentation Behaviors of amorphous carbon films containing nanocrystalline graphite and diamond clusters prepared by radio frequency sputtering (2013)
  • 著者名/発表者名: X. Fan, K. Nose, D. F. Diao, and T. Yoshida
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 273 ページ: 816-823
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分光器の温度依存性を考慮した高精度ラマン分光測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野瀬健二、神子公男、光田好孝
  • 雑誌名: 表面技術 巻: 64 ページ: 53-59
  • NAID: 10031148125
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分光器の温度依存性を考慮した高精度ラマン分光測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野瀬健二，神子公男,光田好孝
  • 雑誌名: 表面技術 巻: 65 ページ: 133-139
  • NAID: 10031148125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoindentation Fracture Behaviors of Diamond-Like Carbon Film on Aluminum Alloy with Different Interface Toughnesses (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, Y. Sasaki, M. Kamiko, and Y. Mitsuda
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics(Japan Society of Applied Physics) 巻: 51,No.090127 ページ: 1-4
  • NAID: 210000141171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallinity and electrical conductivity of sulfur- containing microcrystalline diamond thin film (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, T. Suwa, R. Fujita, M. Kamiko, and Y. Mitsuda
  • 雑誌名: Thin Solid Films(Elsevier) 巻: 520 ページ: 4310-4313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron field emission from undoped polycrystalline diamond particles synthesized by microwave-plasma chemical vapor deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, R. Fujita, M. Kamiko, and Y. Mitsuda
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science and Technology B(American Vacuum Society) 巻: 30
  • 査読あり
• [学会発表] アルミニウム合金基板上へのDLCの堆積、およびその堆積速度の向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田浩太郎、野瀬健二、光田好孝
  • 学会等名: 第10回ヤングメタラジスト研究交流会
  • 発表場所: 川崎(P-13)
  • 年月日: 2013-12-19
• [学会発表] 炭素系薄膜材料のプラズマプロセシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 野瀬健二、光田好孝
  • 学会等名: 応用物理学会プラズマエレクトロニクス分科会新領域研究会
  • 発表場所: 名古屋(依頼公演)
  • 年月日: 2013-11-22
• [学会発表] ダイヤモンドの終端元素による表面格子緩和 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野瀬健二、神子公男、光田好孝
  • 学会等名: 第27回ダイヤモンドシンポジウム
  • 発表場所: 埼玉
  • 年月日: 2013-11-21
• [学会発表] Lattice deformation caused by hydrogen- and oxygen- termination of diamond surface (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, M. Kamiko and Y. Mitsuda
  • 学会等名: Abstract of the IVC-19
  • 発表場所: Paris, France(ASS-P3-06)
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] 分光器の温度補正を用いた高精度ラマン散乱分光測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野瀬健二、神子公男、光田好孝
  • 学会等名: 表面技術協会第127回講演大会19D-29
  • 発表場所: 埼玉(日本工業大学)(講演要旨集p.241)
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] Lattice deformation caused by hydrogen- and oxygen- termination of diamond surface (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, M. Kamiko and Y. Mitsuda
  • 学会等名: IVC-19
  • 発表場所: Paris
• [学会発表] 炭素系薄膜材料のプラズマプロセシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 野瀬健二、光田好孝
  • 学会等名: 応用物理学会 プラズマエレクトロニクス分科会 新領域研究会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 分光器の温度補正を用いた高精度ラマン散乱分光測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野瀬健二,神子公男,光田好孝
  • 学会等名: 表面技術協会 第127回講演大会
  • 発表場所: 日本工業大学
• [学会発表] 摺動部材への応用を目指したDLC薄膜の堆積と評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大宮功次、野瀬健二、光田好孝
  • 学会等名: 第9回ヤングメタラジスト研究交流会
  • 発表場所: 横浜(P-5)
  • 年月日: 2012-10-28
• [学会発表] Substrate-sputtering and redeposition method to modify interface structure between diamond-like carbon thin film and Al-alloy (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, M. Kamiko and Y. Mitsuda
  • 学会等名: Abstract of the APCPST & SPSM 2012
  • 発表場所: Kyoto, Japan(2-P08)
  • 年月日: 2012-10-03
• [学会発表] High-resolution Raman spectroscopy for diamond-like carbon thin film (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, Y. Sasaki, M. Kamiko and Y. Mitsuda
  • 学会等名: Abstract of the IUMRS-ICEM 2012
  • 発表場所: Yokohama, Japan(B-8 No.101587)
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 常圧沸騰水中でのSnO薄膜の酸化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野瀬健二、神子公男、光田好孝
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛(松山大学)(講演予稿集14a-H7-9)
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] High-resolution Raman spectroscopy for diamond-like carbon thin film (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, Y. Sasaki, M. Kamiko and Y. Mitsuda
  • 学会等名: IUMRS-ICEM 2012
  • 発表場所: 横浜
• [備考] ホームページ等において研究の概略を公開している。
  • URL: http://www.ips.iis.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 2012年6月1-2日、2013年5月31-6月1日に開催された「駒場リサーチキャンパス公開」において、一般向けのポスターセッションとして研究成果を公開した。
• [備考] 知的財産権 光田好孝、野瀬健二、森久祐弥 「ダイヤモンドライクカーボン皮膜形成部材及びその製造方法」 特許5433897