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グラフェンの超潤滑性解明および極薄潤滑保護膜への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26289024
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
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
研究機関東京大学

研究代表者

崔 ジュン豪  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30392632)

研究分担者 加藤 孝久  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60152716)
連携研究者 中尾 節男  産業技術総合研究所, サステナブルマテリアル研究部門, 主任研究員 (60357605)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2015年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2014年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードgraphene / friction / PBII / グラフェン / 摩擦 / プラズマ利用イオン注入法 / 三次元イオン注入 / バイポーライオン注入法 / 湿度 / 超潤滑 / イオン注入法 / 熱CVD法
研究成果の概要

グラフェンは優れた機械的特性や化学的安定性を持つことから,極薄固体潤滑膜として期待されており,その摩擦特性はナノからマクロ荷重スケールにわたり多く報告されている.特にマクロスケールにおける摩擦特性は摩擦条件によって大きく異なり,より良好な摩擦特性を引き出す条件およびその摩擦メカニズムの解明が重要である.
本研究では、大気中および環境制御下においてグラフェンのマクロ荷重スケールでの超低摩擦現象の発現に成功し、そのメカニズムを明らかにした。さらに、産業界への応用のため、目的基板上におけるグラフェンの直接合成や三次元形状の機械要素への応用のため、三次元イオン注入の均一性について検討を行った。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 9件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] ラマン分光法によるDLC膜の機械特性評価および予測(第2報)2017

    • 著者名/発表者名
      崔埈豪, 日比貴之, 古野晃久, 川口雅弘, 加藤孝久
    • 雑誌名

      トライボロジスト

      巻: 62 号: 3 ページ: 228-235

    • DOI

      10.18914/tribologist.16-00027

    • NAID

      130005440070

    • ISSN
      0915-1168, 2189-9967
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] a-C:H膜の内部構造と摩擦特性の相関2017

    • 著者名/発表者名
      石川功, 崔埈豪
    • 雑誌名

      トライボロジスト

      巻: 62 号: 2 ページ: 122-128

    • DOI

      10.18914/tribologist.16-00021

    • NAID

      130005331821

    • ISSN
      0915-1168, 2189-9967
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Ar+ ion assist on the properties of a-C:H films deposited on a trench2017

    • 著者名/発表者名
      Y Hirata, K Onishi, J Choi
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 631 ページ: 57-63

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2017.04.011

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Deposition of a-C:H films on inner surface of high-aspect-ratio microchannel2016

    • 著者名/発表者名
      Y Hirata, J Choi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 120 号: 6

    • DOI

      10.1063/1.4960694

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Load Dependent Frictional Response of Vertically Aligned Single-Walled Carbon Nanotube Films2016

    • 著者名/発表者名
      A. S. Westover, J. Choi, K. Cui, T. Ishikawa, T. Inoue, R. Xiang, S. Chiashi, T. Kato, S. Maruyama, C. L. Pint
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 125 ページ: 63-67

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2016.07.032

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Deposition of a-C:H Films on a Nanotrench Pattern by Bipolar PBII&D2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirata, Y. Nakahara, K. Nagato, J. Choi
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 49 号: 24 ページ: 245303-245303

    • DOI

      10.1088/0022-3727/49/24/245303

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural changes of hydrogenated amorphous carbon filmsdeposited on steel rods2015

    • 著者名/発表者名
      J. Choi, T. Hatta
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 357 ページ: 814-818

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2015.09.102

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microstructure of a-C:H films prepared on a microtrench and analysis of ions and radicals behavior2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirata, J. Choi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 118 号: 8 ページ: 085305-085305

    • DOI

      10.1063/1.4929427

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] DLC coating on a trench-shaped target by bipolar PBII2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirata, T. Kato, J. Choi
    • 雑誌名

      International Journal of Refractory Metals and Hard Materials

      巻: 49 ページ: 392-399

    • DOI

      10.1016/j.ijrmhm.2014.08.005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] DLC coating on a micro-trench by bipolar PBII&D and analysis of plasma behaviour2014

    • 著者名/発表者名
      Wonsoon Park, Hideyuki Tokioka, Masaaki Tanaka, Junho Choi
    • 雑誌名

      J. Phys. D: Appl. Phys.

      巻: 47 号: 33 ページ: 335306-335306

    • DOI

      10.1088/0022-3727/47/33/335306

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] グラフェンのマクロスケール摩擦特性に及ぼす相手材の影響2017

    • 著者名/発表者名
      松村 健人, 崔 埈豪
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第23期総会・講演会
    • 発表場所
      東京都葛飾区東京理科大学葛飾キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ利用イオン注入法を用いたグラフェンの合成2017

    • 著者名/発表者名
      米山 長春, 崔 埈豪
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第23期総会・講演会
    • 発表場所
      東京都葛飾区東京理科大学葛飾キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Macroscale tribological properties of fluorinated graphene2016

    • 著者名/発表者名
      J Choi, K Matsumura
    • 学会等名
      20th International Vacuum Congress (IVC-20)
    • 発表場所
      Bexco, Busan, Korea
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Frictional properties of graphene films studied by atomic force microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      J. Choi, K. Yoshimura
    • 学会等名
      2016 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      米国アリゾナ州フェニックス
    • 年月日
      2016-03-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Graphene Synthesis by Methane ion Implantation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yoneyama, K. Ishimuro, J. Choi
    • 学会等名
      26th Annual Meeting of MRS-Japan 2016
    • 発表場所
      Industry & Trade Center, Yokohama
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Load-Dependent Frictional Response of Vertically Aligned Single-Walled Carbon Nanotube Surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Andrew Westover, Cary Pint, Shigeo Maruyama, Junho Choi
    • 学会等名
      Materials Science and Engineering 2016 (MSE2016)
    • 発表場所
      Darmstadt University of Technology, Germany
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Friction Properties of a-C:H Films in a Microstructural Point of View2016

    • 著者名/発表者名
      J. Choi, U. Fujita, T. Ishikawa
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Technological Advances of Thin Films & Surface Coatings (ThinFilms2016)
    • 発表場所
      Holiday Inn Atrium, Singapore
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ処理により他原子を修飾したグラフェンの摩擦特性に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      松村健人, 崔埈豪
    • 学会等名
      トライボロジー会議2016春東京
    • 発表場所
      東京渋谷区国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] マイクロチャネル内面への非晶質炭素膜の成膜2016

    • 著者名/発表者名
      平田祐樹, 崔埈豪
    • 学会等名
      トライボロジー会議2016春東京
    • 発表場所
      東京渋谷区国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] a-C:H膜の内部構造と摩擦特性の相関―第1報2016

    • 著者名/発表者名
      藤田右京,石川功,崔埈豪
    • 学会等名
      トライボロジー会議2016春東京
    • 発表場所
      東京渋谷区国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] a-C:H膜の内部構造と摩擦特性の相関―第2報2016

    • 著者名/発表者名
      石川功,崔埈豪
    • 学会等名
      トライボロジー会議2016春東京
    • 発表場所
      東京渋谷区国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Deposition of a-C:H Films on Inner Surface of Microchannel2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirata, J. Choi
    • 学会等名
      25th Annual Meeting of MRS-Japan
    • 発表場所
      神奈川県横浜市産業貿易センタービル
    • 年月日
      2015-12-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] UV Raman Study of a-C:H Films Deposited on Trench Sidewall2015

    • 著者名/発表者名
      J. Choi, H. Shimozono, Y. Hirata, S. Nakao, H. Yasui
    • 学会等名
      25th Annual Meeting of MRS-Japan
    • 発表場所
      神奈川県横浜市産業貿易センタービル
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural and Mechanical Properties of Amorphous Carbon Films Deposited on the Micro-Trench Patterns by Bipolar PBII and Plasma Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirata, J. Choi
    • 学会等名
      International Tribology Conference (ITC)
    • 発表場所
      東京都葛飾区東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Frictional Properties of Plasma-Fluorinated Graphene2015

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumura, S. Chiashi, J. Choi
    • 学会等名
      International Tribology Conference (ITC)
    • 発表場所
      東京都葛飾区東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Correlation between microstructure and friction of a-C:H films2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa, J. Choi
    • 学会等名
      International Tribology Conference (ITC)
    • 発表場所
      東京都葛飾区東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Amorphous Carbon Film as a Mold Release Layer for Nanoimprint Lithography2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirata, Y. Nakahara, K. Nagato, T. Kato, J. Choi
    • 学会等名
      International Tribology Conference (ITC)
    • 発表場所
      東京都葛飾区東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UV Raman study of hydrogenated amorphous carbon films2015

    • 著者名/発表者名
      J. Choi, H. Shimozono, S. Nakao, H. Yasui
    • 学会等名
      International Symposium on Sputtering and Plasma Processes (ISSP)
    • 発表場所
      京都府京都市京都リサーチパーク
    • 年月日
      2015-07-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Friction Properties of Fluorinated Graphene at the Macroscale2015

    • 著者名/発表者名
      崔 ジュン豪
    • 学会等名
      2015 Collaborative Conference on 3D and Materials Research
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2015-06-15 – 2015-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DLC膜の構造と摩擦特性について2015

    • 著者名/発表者名
      崔 ジュン豪
    • 学会等名
      トライボロジー会議2015 春 姫路
    • 発表場所
      姫路市, 姫路商工会議所
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation and Prediction of Mechanical Properties of DLC Films by Raman Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      崔 ジュン豪
    • 学会等名
      Czech-Japan Tribology Workshop
    • 発表場所
      Mikulov, Czech
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バイポーラPBII法によるマイクロトレンチへのDLCコーティングおよびプラズマ挙動解析2014

    • 著者名/発表者名
      平田 祐樹, 下園 隼人, 崔 ジュン豪
    • 学会等名
      第55回 真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      大阪府、大阪府立大学
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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