| 研究課題/領域番号 |
17K06131
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
多川 則男 関西大学, システム理工学部, 教授 (50298840)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | トライボロジ / ナノ材料 / 表面増強プラズモン / FTIR |
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| 研究実績の概要 |
平成３０年度はATR-FTIR分析における表面プラズモンの表面増強効果を確認するための基礎検討を推進した。すなわち、Ge結晶を用いてその表面に島状Ag薄膜を形成する基礎検討を行ったが、Ge結晶が高価であるため、その前段階として磁気ディスク基板やシリコンウェハ基板を用いて島状Ag薄膜を形成する技術を検討した。そしてATR-FTIR分析における表面プラズモンの増強効果を調べた。その結果、Ag蒸着量が増加するとともにFTIRの強度が高くなる傾向を確認したが、そのばらつきが多く、再現性が悪いこと、及びシリコンウェハ基板を使用した場合、測定時に島状Ag薄膜付きシリコンウェハ基板と測定試料との接触において、両方の間に接触状態が悪くすき間が形成されると測定が精度よくいかないことが分かった。そこでさらに測定試料とセンサーとの接触状態を改善するため、フッ化カルシウムの平凸レンズを使用して、島状Ag薄膜を形成し、同様の評価を行った。その結果、接触の問題は解決でき、また強度も増強されることが確認できた。
そこで次年度は信号出力強度の増強倍率をもっと高めるため、Ag蒸着量を調整することにより最適なセンサー設計を行い、その効果を実証するとともに、トライボ反応膜への適用を図る予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Ge結晶ではないものの、それと等価な材料であるフッ化カルシウムの平凸レンズを用いて、ATR－FTIR分析における表面プラズモンの増強効果の基本特性を確認できた。また測定試料とプラズモンセンサーとの接触状態が表面プラズモン増強効果に大きな影響を与えること、およびその接触状態を平凸レンズを採用することにより、接触状態が線接触となり問題を改善できることが確認できた。これらの成果により、当初の計画通り、概ね進展していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
ATR-FTIR分析における表面プラズモンの増強効果を確認することができたので、フッ化カルシウムの平凸レンズを使った系でその増強強度を最大にするための設計指針を確立する。そして、実際のトライボ反応膜に適用することにより、従来よりも観測感度を著しく高めた測定技術を確立する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初Ge結晶材料を使用する計画であったが、少し高価であるため、それと等価なシリコン基板やフッ化カルシウムの平凸レンズなどを使って基礎研究を推進したことによる。今後はそれら材料を使って研究を加速し、実際に問題となる摺動面のトライボ反応膜への適用を実施するとともに、Ge結晶基板への適用も視野に入れながら研究を進め、まとめる予定である。
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