2022 年度研究成果報告書

希ガス原子ナノクラスターが分散した微細組織を持つ非晶質合金膜の構造解析と物性評価

研究課題

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研究課題/領域番号	19K05104
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26050:材料加工および組織制御関連
研究機関	地方独立行政法人大阪産業技術研究所
研究代表者	小畠淳平地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (00566424)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード	アンバランスドマグネトロンスパッタリング / 非晶質合金 / 希ガス / ナノクラスター / イオン注入 / X線吸収微細構造 / 走査型透過電子顕微鏡 / ナノインデンテーション
研究成果の概要	アンバランスドマグネトロンスパッタ法により形成される希ガス含有金属ガラス膜の構造と膜特性を解明した。数百eVのエネルギーにより成膜時に膜中に含有される希ガスは、ナノスケールの大きさを持つ固体状態のクラスターとして非晶質構造中に分散して存在していることが分かった。この組織は希ガスの種類（ArおよびNe）に関係なく形成されることも明らかとなった。希ガスナノクラスターは金属ガラス膜の室温変形に対して、せん断帯形成を伴わない塑性変形を可能とした。
自由記述の分野	表面処理
研究成果の学術的意義や社会的意義	希ガス元素は金属材料の機能性を向上させる元素として注目されてこなかったが、固体状態のナノクラスターとして存在させることで、材料の変形メカニズムを変化させ、被成形性の向上に役立つことが分かった。この手法は薄膜分野における熱ナノインプリント膜やＭＥＭＳ膜の機能性向上に応用できる。