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超高記録密度磁気ディスク用極薄保護膜/潤滑膜の表面・界面化学構造に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26289250
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 複合材料・表界面工学
研究機関早稲田大学

研究代表者

柳沢 雅広  早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 客員上級研究員(研究院客員教授) (20421224)

研究分担者 齋藤 美紀子  早稲田大学, ナノ理工学研究機構, 客員教授 (80386739)
研究協力者 國本 雅宏  
本間 敬之  
三田 正弘  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードナノマイクロトライボロジー / 磁気ディスク / 表面・界面 / プラズモニクス / 表面増強ラマン散乱 / トライボロジ / 埋もれた界面 / 分光分析 / ダイヤモンドライクカーボン / トライボロジー / 表面・界面物性 / データストレージ / ナノトライボロジー / ラマン分光法 / 表面増強ラマン分光 / 潤滑膜
研究成果の概要

本研究は、1平方インチあたり4テラビット以上の超高記録密度に必要な磁気ディスクに用いる1nm以下の極薄保護膜(DLC膜など)や潤滑膜および磁性膜を含むそれらの界面の深さ方向の化学構造分布を超高感度プラズモンセンサによる表面増強ラマンスペクトルによって0.1nmの分解能で測定し、密着性や腐食のメカニズムを明らかにした。また埋め込み型の耐摩耗性センサを開発し、膜の耐摩耗性や次世代記録方式における熱アシスト磁気記録における耐熱性の評価に成功した。また加熱によるDLC膜や潤滑膜の耐熱性改善や耐熱寿命の評価に成功し、それらの材料設計や装置設計指針を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、原子レベルの薄膜の深さ方向化学構造分析を通じて膜の密着性や腐食性、および耐熱性、耐摩耗性の評価ができることから、薄膜表面界面に関係するさまざまな学術分野(トライボロジー、接着、触媒等)で応用が可能である。また磁気ディスクの記録密度向上のみでなく自動車、航空機、半導体デバイス、ディスプレイ、2次電池などのエネルギーデバイス、バイオ・医療などさまざまな産業分野への応用が可能でありそのインパクトは極めて大きい。

報告書

(5件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Depth profiling of APTES self-assembled monolayers using surface-enhanced confocal Raman microspectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Sun, M. Yanagisawa, M. Kunimoto, M. Nakamura, T. Homma
    • 雑誌名

      Spectrochimica Acta Part A

      巻: 184 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.saa.2017.04.036

    • NAID

      130005481010

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal Stability of Single-layer Graphene Subjected to Confocal Laser Heating Investigated by Using in situ Anti-Stokes and Stokes Raman Spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Y.Sun, M.Yanagisawa, T.Homma
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 85 号: 4 ページ: 195-198

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.85.195

    • NAID

      130005549014

    • ISSN
      1344-3542, 2186-2451
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新しいラマン分光法による埋もれた界面解析2017

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広
    • 雑誌名

      トライボロジスト

      巻: 62 ページ: 87-94

    • NAID

      130005331823

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transmission-type Plasmonic Sensor for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Saito, M.Kunimoto, and T.Homma
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 9 号: 12 ページ: 122002-122002

    • DOI

      10.7567/apex.9.122002

    • NAID

      210000138115

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SERSセンサを用いた深さ方向および温度解析2016

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広、本間敬之
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 37 ページ: 435-440

    • NAID

      130005416244

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] プラズモンセンサによる膜表面・界面の高分解能化学構造計測2015

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広
    • 雑誌名

      月刊トライボロジー

      巻: 4 ページ: 37-39

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] HAMR Emulation on Carbon Overcoat and Lubricant for Near Field Transducer and Magnetic Media Using Surface-Enhanced RAMAN Sensors2017

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Kunimoto, T.Homma
    • 学会等名
      ISPS2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Operando Analysis in Contact Sliding using Novel Raman Spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Kunimoto, T.Homma
    • 学会等名
      日本表面科学会 ISSS8
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラマン分光法を用いた動的機械物性と化学構造の同時測定:トライボロジー解析(第2報)2017

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広、齋藤美紀子、國本雅宏、本間敬之
    • 学会等名
      第37回表面科学学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 透過型プラズモンセンサを用いた表面増強ラマン分光法の汎用表面・界面分析手法2017

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広、本間敬之
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光法を用いたトライボロジーのオペランド観察(続報)2017

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広、齋藤美紀子、國本雅宏、本間敬之
    • 学会等名
      ライボロジー会議2017秋
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光法を用いた動的機械物性と化学構造の同時測定:トライボロジー解析(第1報)2016

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,國本雅宏,本間敬之
    • 学会等名
      日本表面科学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新しいラマン分光法を用いたトライボロジー特性と化学構造の同時測定2016

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,國本雅宏,本間敬之
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会・トライボロジー会議2016秋 新潟
    • 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
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサによる潤滑膜およびダイヤモンドカーボン膜の加熱挙動の観察2016

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,國本雅宏,本間敬之
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会・トライボロジー会議2016秋 新潟
    • 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
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Life Estimation of Carbon Overcoat on Magnetic Media for Heat-Assisted Magnetic Recording Using Novel Raman Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Kunimoto, T.Homma
    • 学会等名
      ASME-ISPS (Information Storage and Processing Systems)
    • 発表場所
      Santa Clara Marriott, Santa Clara, CA, U.S.A.
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Depth Profile Analysis of Chemical Structures Around Lubricant/Overcoat Interface Using Plasmonic Sensor2016

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Kunimoto, T.Homma
    • 学会等名
      ASME-ISPS (Information Storage and Processing Systems)
    • 発表場所
      Santa Clara Marriott, Santa Clara, CA, U.S.A.
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DLC薄膜のレーザー加熱温度と熱劣化の同時測定および寿命推定2016

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,國本雅宏,本間敬之
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会・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、東京
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサを用いた極薄ダイヤモンドライクカーボン膜のレーザー加熱時の温度測定と化学構造その場観察2015

    • 著者名/発表者名
      柳沢 雅広, 國本 雅宏, ソン エイエイ, 本間 敬之
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Novel Raman Spectroscopy for Tribology2015

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Kunimoto and T.Homma
    • 学会等名
      ITC 2015
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nano-contact Analysis using Plasmonic Sensors2015

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Kunimoto and T.Homma
    • 学会等名
      ITC 2015
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IN-SITU OBSERVATION OF HDD MEDIA DEGRADATION ON LASER HEATING FOR HEAT-ASSISTED MAGNETIC RECORDING2015

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Kunimoto and T.Homma
    • 学会等名
      MIPE 2015
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザー加熱ラマン分光法による薄膜および界面のその場観察2015

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,國本雅宏,本間敬之
    • 学会等名
      トライボロジー会議2015春
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 新しいラマン分光法による埋もれた界面解析2015

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,國本雅宏,本間敬之
    • 学会等名
      トライボロジー会議2015春
    • 発表場所
      姫路
    • 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] Chemical Analysis of Ultra-Thin DLC Films and Lubricant/DLC Interface using Plasmonic Sensors2014

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Kunimoto, T.Homma
    • 学会等名
      米国機械学会-日本機械学会共催、ASME-ISPS
    • 発表場所
      Santa Clara University, San Jose, U.S.A.
    • 年月日
      2014-06-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサを用いた極薄DLC膜の分子間相互作用の解析-第2報2014

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,國本雅宏,本間敬之
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会・トライボロジー会議2014春
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター、東京
    • 年月日
      2014-05-20
    • 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: 2020-03-30  

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