電子顕微鏡その場観察による層状結晶の低摩擦の新知見発見

• 研究課題/領域番号: 24K00795
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連; 小区分18030:設計工学関連; 合同審査対象区分:小区分18030:設計工学関連、小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 佐久間 博 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, 主幹研究員 (20400426)
• 研究分担者: 三宅 亮 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10324609) ; 年吉 洋 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50282603) ; 田村 堅志 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, グループリーダー (80370310)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2025年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2024年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
• キーワード: 層状結晶 / 摩擦 / 電子顕微鏡 / MEMS / せん断速度

研究開始時の研究の概要

層状結晶は、その弱い層間結合により低い層間摩擦を実現し、固体潤滑材料として広く活用されている。更にこれらの材料を剥離して得られる低次元材料は従来にない特性を示し、新たな半導体材料として期待されている。層状結晶の潤滑性制御や単層剥離の実現には、層間摩擦力の正確な理解が必要であるが、層間摩擦力の起源に関する現在の知見は限られており、新しい理論的基盤が求められている。
本研究は、摩擦面を原子スケールから観察し、摩擦を支配する原因を解明することに特徴があり、固体潤滑材料や低次元半導体材料の開発に必要な摩擦制御の重要な理論的基盤を提供すると共に、摩擦理論に革新的な知見をもたらす波及効果を期待できる。