| 研究課題/領域番号 |
17K18768
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
プラズマ学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
大野 哲靖 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60203890)
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| 研究分担者 |
田中 宏彦 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (60609981)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| キーワード | 窒素ラジカル源 / 窒素プラズマ / 直流放電 / 螺旋状磁場 / 解離性再結合 / 単純トーラス型プラズマ発生装置 |
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| 研究成果の概要 |
2方向の磁場成分により生成された長い磁力線長を有する螺旋状窒素プラズマと窒素分子イオンの解離性再結合過程を利用して，高密度大容量の窒素ラジカル源を開発した。静電プローブを用いた2次元計測により，螺旋状窒素プラズマのプラズマパラメータ（電子密度，電子温度）の磁力線長ならびに中性ガス圧に対する依存性が明らかになった。また，分光計測により，生成された窒素ラジカル密度が評価された。今後，高密度の窒素ラジカル源は，切削工具や自動車等の機械部品のコーティング向け窒化膜の生成，また次世代パワー半導体として期待されるGaNの高品質化，水素燃料等に使われるアンモニアNH3の生成への応用が期待される。
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| 自由記述の分野 |
プラズマ理工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
核融合発電研究で見出されたプラズマを気相中で電子とイオンの体積再結合過程で中性化する非接触プラズマという技法を活用して，窒素分子イオンプラズマから窒素ラジカル（中性）を生成することに成功している。窒素ラジカルは，材料への入射時に材料とプラズマの間に形成されるシース電界により加速される事がないため，材料に対してダメージが極めて少ない窒化膜コーティングが可能となる。本研究で開発された窒素ラジカル源は，高密度で大容量であるため，今後様々な工業分野への適用が期待される。
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