多元加速イオン流束の時分割制御による超高靭性X2BC相成長機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25K00993
• 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14030:プラズマ応用科学関連
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 清水 徹英 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (70614543)
• 研究分担者: BRITUN Nikolay 名古屋大学, 低温プラズマ科学研究センター, 特任准教授 (70899971) ; EDWARDS Thomas 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究センター, 主任研究員 (80999384) ; 徳田 祐樹 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部機能化学材料技術部プロセス技術グループ, 主任研究員 (30633515)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 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: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
• キーワード: イオン化PVD / HiPIMS / 時分割パルス制御 / イオン流束 / X2BC構造

研究開始時の研究の概要

本研究は、大電力パルススパッタリング(High-Power Impulse Magnetron Sputtering、以下HiPIMS)を用いた選択的イオン加速技術に関するこれまでの知見を礎として、多元スパッタ蒸着源におけるHiPIMSプラズマ現象の理解とそれに基づいたプロセス開発により、原子層レベルでの入射流束およびその入射エネルギーの時分割制御を図り、特異的なナノ周期構造により高硬度と高延性を両立する「X2BC」と呼ばれる次世代硬質膜材料の実現とその本格的な産業応用を目指すものである。