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微細機能性凹凸パターンを付与したナノ液体膜のトライボ特性とそのメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 26289027
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

張 賀東  名古屋大学, 情報科学研究科, 准教授 (80345925)

研究分担者 三矢 保永  公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (10200065)
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
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードトライボロジー / マイクロ・ナノデバイス / 磁気記録 / 薄膜潤滑
研究成果の概要

微小な摺動すきまにおける薄膜潤滑技術の確立に向けて,フォトマスクを介した紫外線照射によりナノ厚さ液体膜に微細な機能性凹凸パターンを付与する方法を提案し,その有効性を確認した.本研究では,これまでに開発してきた計測装置および粗視化分子シミュレーション法を一層高機能化し,ナノ厚さ液体膜のトライボ特性について,高精度な評価・解析を可能とした.実験とシミュレーションの結果から,摺動方向と平行なパターンより直交するパターンのほうが摩擦力が小さく,減耗した箇所の膜修復が速いことなど,パターンの形状や寸法がナノ厚さ液体膜のトライボ特性に与える効果を明らかにし,そのメカニズムに関しても重要な知見を得た.

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

    (26件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulations of Diffusion of Submonolayer Polar Liquid Lubricant Films on Solid Surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, H. Zhang, K. Fukuzawa, S. Itoh
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies

      巻: 22 号: 6 ページ: 1285-1290

    • DOI

      10.1007/s00542-015-2734-x

    • 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] Shear Thinning Behavior of Nanometer-thick Perfluoropolyether Films Confined between Corrugated Solid Surfaces: A Coarse-grained Molecular Dynamics Study2016

    • 著者名/発表者名
      H. Zhang, M. Fukuda, H. Washizu, T. Kinjo, H. Yoshida, K. Fukuzawa, S. Itoh
    • 雑誌名

      Tribology International

      巻: 93 ページ: 163-171

    • DOI

      10.1016/j.triboint.2015.09.002

    • 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] Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulation of Nanometer-Thick Polar Lubricant Films Sheared Between Solid Surfaces with Random Roughness2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, H. Zhang, K. Fukuzawa, S. Itoh
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 51 号: 11 ページ: 3300704-3300704

    • DOI

      10.1109/tmag.2015.2435023

    • 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] ボールオンディスク試験用の高速しゅう動子アセンブリの開発と分子潤滑膜の速度依存摩擦特性の測定2015

    • 著者名/発表者名
      三矢保永,張賀東,難波克也,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 雑誌名

      トライボロジスト

      巻: 60 ページ: 144-152

    • NAID

      130005627990

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 粗視化分子動力学シミュレーションを用いたナノ厚さ液体潤滑膜の凝着特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      張賀東
    • 雑誌名

      分子シミュレーション研究会会誌 アンサンブル

      巻: 17 ページ: 24-29

    • NAID

      130005123729

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] ナノ厚さ液体潤滑膜の微細テクスチャリングによる新規なトライボ表面の創成2014

    • 著者名/発表者名
      張賀東
    • 雑誌名

      潤滑経済

      巻: 595 ページ: 2-7

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 接触領域のその場観測によるナノ厚さ液体膜の潤滑メカニズム解明2017

    • 著者名/発表者名
      張賀東,竹内勇介,三矢保永,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 学会等名
      IIP2017 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会
    • 発表場所
      東洋大学 白山キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学法によるナノ厚さ液体潤滑膜のせん断特性の温度依存性解析2017

    • 著者名/発表者名
      小林敬之,張賀東,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 学会等名
      IIP2017 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会
    • 発表場所
      東洋大学 白山キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Molecular Chemical Structures on Shear Properties of Nanometer-Thick Liquid Lubricant Films: A Coarse-Grained Molecular Dynamics Study2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, H. Zhang, K. Fukuzawa, S. Itoh
    • 学会等名
      2016 STLE Tribology Frontiers Conference
    • 発表場所
      Chicago, Illinois, USA
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 粗視化分子動力学法によるパターニングしたナノ厚さ極性液体膜の流動特性解析2016

    • 著者名/発表者名
      横山隼大,小林敬之,張賀東,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 局所加熱されたナノ厚さ潤滑膜のせん断現象の粗視化分子シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      小林敬之,張賀東,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ナノ厚さ潤滑膜の拡散・せん断MDシミュレーションに及ぼすTransverse DPD熱浴の影響2016

    • 著者名/発表者名
      小林敬之,張賀東,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 学会等名
      トライボロジー会議2016 春 東京
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Is the Trend of Stribeeck Curves Followed by Molecularly Thin Liquid Lubricant Films?2016

    • 著者名/発表者名
      H. Zhang, T. Yoshimi, K. Fukuzawa, S. Itoh
    • 学会等名
      The 7th Advanced Forum on Tribology 2016
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2016-04-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノ厚さ液体潤滑膜のせん断特性に及ぼす分子化学構造の影響(粗視化分子動力学法による解析)2016

    • 著者名/発表者名
      小林敬之,張賀東,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 学会等名
      IIP2016 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会
    • 発表場所
      東洋大学 白山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 粗さをもつ固定表面間でせん断されるナノ厚さ極性潤滑膜の粗視化分子動力学シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      小林敬之,張賀東,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 学会等名
      第7回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ナノ厚さ潤滑膜を介した固体ニ面間摺動時の接触状態と凝着・摩擦特性に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      竹内勇介,張賀東,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線照射パターンの形状最適化による単分子層潤滑膜の減耗・修復特性の向上2015

    • 著者名/発表者名
      張賀東,駒田俊,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulations of Diffusion of Submonolayer Polar Liquid Lubricant Films on Solid Surfaces2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, H. Zhang, K. Fukuzawa, S. Itoh
    • 学会等名
      2015 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint International Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2015)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Friction Properties of Nanometer-Thick Liquid Lubricant Films Measured with Dual-Axis Micromechanical Probes2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshimi, H. Zhang, K. Fukuzawa, S. Itoh
    • 学会等名
      2015 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint International Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2015)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 粗視化分子動力学法によるナノすきまに閉じ込められた極性潤滑膜の剪断特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      張賀東,小林敬之,福澤健二,伊藤伸太郎
    • 学会等名
      トライボロジー会議2015 春 姫路
    • 発表場所
      姫路商工会議所
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulation of Nanometer-Thick Polar Lubricant Films Sheared Between Solid Surfaces with Random Roughness2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, H. Zhang, K. Fukuzawa, S. Itoh
    • 学会等名
      2015 International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-05-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サブモノレイヤー極性液体潤滑膜の表面拡散に関する分子動力学シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      小林敬之, 張賀東, 福澤健二, 伊藤伸太郎
    • 学会等名
      第6回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      くにびきメッセ,松江市
    • 年月日
      2014-10-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学法を用いた固体表面におけるサブモノレイヤー液体潤滑膜の拡散現象の解明2014

    • 著者名/発表者名
      小林敬之, 張賀東, 福澤健二, 伊藤伸太郎
    • 学会等名
      日本機械学会2014年度年次大会
    • 発表場所
      東京電機大学 東京千住キャンパス
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of Speed-Dependent Friction Characteristics of Thin Lubricant Films Coated on Magnetic Disks Using a Novel Sliding Ball-Suspension Assembly2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Mitsuya, H. Zhang, K. Namba, K. Fukuzawa, S. Itoh
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG Europe 2014)
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 大学院情報学研究科 複雑系科学専攻 張研究室

    • URL

      http://www.is.nagoya-u.ac.jp/dep-cs/nanosurf/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 大学院情報科学研究科 複雑系科学専攻 張研究室

    • URL

      http://www.is.nagoya-u.ac.jp/dep-cs/nanosurf/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 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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