相変態を利用した２次元応力分布記録メディアとしてのステンレス薄膜

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K04094
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18010:材料力学および機械材料関連
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 井上 尚三 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (50193587)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: SUS304鋼ステンレス / 薄膜 / スパッタリング / 相変態

研究成果の概要

準安定オーステナイトであるSUS304鋼は応力によってγ→α変態が誘起されるので、薄膜化すれば応力の加わった部分を２次元的に記録できるメディアとなりうる。しかし、スパッタ法で薄膜化したSUS304鋼はバルクと異なるα相となるため、そのような研究はされてこなかった。本研究では、安定にγ相のSUS304鋼薄膜が形成できるスパッタ条件について検討し、銅基板上に600℃程度でイオン照射を抑えて成長させることが肝要であることを明らかにした。また、作製した薄膜は応力印加によってγ→α変態することまでは確認でき、将来のメディア開発への可能性を示すことができた。

自由記述の分野

薄膜工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

SUS304ステンレス鋼は耐食性や機械的性質に優れているので、薄膜化できれば新しい用途が広がることが期待できる。しかし、スパッタ法で室温の基板上に薄膜を成長させると、バルクとは異なったα相となってしまうため、バルクと同じγ相の薄膜の特性は調査されていなかった。本研究では、γ相の薄膜を安定に成長させる条件を確立し、同じ組成で異なった相の薄膜の特性を調査しようとしたことに学術的な意義がある。また、応力によってバルクと同様のγ→α相変態が誘起できたので、応力が加わった部分を２次元的に記録できるメディアのような新しい用途の可能性を示すことができたという点で意義深い。