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序論 |
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1 | DLCについて |
2 | 産業分野での流れ |
1 | DLC膜の用語を積極的に使用している例 |
2 | ダイヤモンド状炭素膜の用語を積極的に使用している例 |
3 | 学術分野での流れ |
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1 | 歴史 |
2 | 2005年の概要 |
3 | 2005年の詳細 |
4 | アモルファス炭素系薄膜の新しい研究・開発・商品化への流れ |
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第1章 DLCの特徴と用途 |
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トライボロジー |
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1 | はじめに |
2 | トライボロジー序説 |
3 | トライボロジーの基礎メカニズム |
1 | 摩擦 |
2 | 摩耗 |
3 | 潤滑 |
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4 | トライボマテリアルとしてのDLC |
1 | 高硬度と耐摩耗性 |
2 | 平滑性、低凝着性と低攻撃性 |
3 | 固体潤滑性と摩擦特性 |
4 | 化学的安定性と潤滑性 |
5 | おわりに |
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摺動以外の諸特性 |
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1 | はじめに |
2 | DLCの特性 |
3 | DLCの構造と膜質 |
4 | DLC膜の光学特性 |
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5 | DLC膜の音響特性 |
6 | DLC膜の電気特性 |
7 | DLC膜の化学的安定性 |
8 | DLC膜の濡れ性 |
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第2章 DLCの成膜方法と膜構造 |
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イオン化蒸着法 |
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1 | 原理および製造方法 |
2 | イオン化蒸着法によるDLC膜の特性 |
3 | モルフォロジー(表面平滑性)と表面粗さ |
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4 | トライボロジー特性 |
5 | イオン化蒸着法DLC膜の金型への応用 |
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プラズマCVD法によるDLC膜の形成 |
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1 | はじめに |
2 | プラズマCVD法の特徴 |
3 | 自己バイアスと圧力の関係 |
4 | DLC膜 |
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5 | 実験装置 |
6 | 実験条件および評価装置 |
7 | 結果 |
8 | まとめ |
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UBMS法によるDLC膜の特性と応用 |
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1 | はじめに |
2 | UBMS法の原理と特長 |
1 | スパッタ法とは |
2 | UBMS法の特長 |
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3 | UBMS法によるDLC膜の形成 |
4 | UBMS法によるDLC膜の特性 |
5 | UBMS法によるDLC膜の応用 |
6 | おわりに |
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HCD法 |
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1 | はじめに |
2 | HCDおよび圧力勾配型HCDガン |
3 | HCD装置とDLC成膜 |
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PIG―PECVD法によるDLCコーティング |
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1 | はじめに |
2 | 装置開発コンセプト |
3 | PIG―PECVD装置の構成 |
4 | 皮膜構成とコーティング工程 |
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5 | 密着性 |
6 | トライボロジー特性 |
7 | 今後の展開について |
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直流プラズマCVD法によるDLC―Si成膜技術の開発とその応用 |
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1 | はじめに |
2 | 直流プラズマCVD法 |
3 | 高密着化技術 |
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アークイオンプレーティング法 |
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1 | はじめに |
2 | アークDLC膜の特長と成膜方法 |
3 | 結果および考察 |
1 | DLC薄膜の表面性状 |
2 | DLC膜の密着力評価 |
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3 | 硬度 |
4 | 膜構造 |
5 | DLC薄膜の摩擦―摩耗特性 |
6 | アルミ合金のドライ切削加工試験 |
4 | おわりに |
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RF・高電圧パルス重畳型PBIID成膜法 |
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1 | プラズマイオン注入技術 |
2 | RF・高電圧パルス重畳型プラズマイオン注入・成膜法と装置 |
3 | 本法で作製できるDLC膜 |
1 | 膜厚 |
2 | ラマン分光 |
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3 | 膜の内部残留応力 |
4 | 摩擦特性 |
5 | 密着性 |
6 | 耐食性評価とピンホール |
4 | 成膜事例 |
5 | まとめ |
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プラズマブースター法 |
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1 | はじめに |
2 | 成膜装置とプロセス |
3 | 複合多層DLC(セルテスDLC)被膜の特性 |
1 | 複合多層構造 |
2 | 密着力 |
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3 | 硬さとヤング率、耐摩耗性 |
4 | 耐焼付き性 |
5 | 耐熱性 |
6 | 電気的特性・光学的特性 |
4 | おわりに |
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第3章 DLCの実用事例 |
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自動車関連部品 |
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1 | DLC―Si被覆電磁クラッチを用いた小型・高容量4WDカップリングの開発 |
1 | はじめに |
2 | ITCCの作動原理と求められる特性 |
3 | 電磁クラッチのトライボロジー特性 |
3.1 | シャダー試験 |
3.2 | フルード潤滑下におけるμ―v特性 |
3.3 | シャダー試験における摺動面の変化 |
4 | DLC―Si膜の大量処理技術 |
4.1 | PVD法と直流プラズマCVD法の比較 |
4.2 | 直流プラズマCVD法によるクラッチ板の最適処理条件の検討 |
5 | まとめ |
6 | おわりに |
2 | エンジン部品 |
1 | はじめに |
2 | エンジンの開発動向 |
3 | エンジン部品用DLCの選択 |
3.1 | DLCの種類 |
3.2 | DLCの選択 |
4 | DLCのエンジン部品への適用 |
4.1 | 耐焼付き性・耐摩耗性、耐荷重性の改善 |
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|
4.2 | フリクションの低減 |
5 | まとめ |
6 | おわりに |
3 | 油圧機器部品 |
1 | はじめに |
2 | DLCとは |
3 | 油圧機器に適したDLCの成膜方法 |
4 | 過酷な摺動部のDLC皮膜構成 |
5 | 油圧ポンプでの適用例 |
6 | サスペンションでの適用例 |
7 | まとめ |
8 | おわりに |
4 | 建設機械用油圧機器 |
1 | はじめに |
2 | DLC膜の選定 |
2.1 | 硬さ、剥離強度測定 |
2.2 | DLC膜の選定 |
3 | ベンチ試験結果 |
3.1 | 斜板ピストンポンプ |
3.2 | ギアポンプ |
4 | 実機試験結果 |
5 | 今後の課題と展望 |
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容器部品 |
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1 | DLCコーティングによる高ガスバリア性PETボトル |
1 | はじめに |
2 | 飲料・食品分野におけるガスバリア性の市場ニーズ |
3 | ガスバリア性PETボトル開発の背景 |
4 | PETボトルへのDLCコーティング技術 |
5 | 量産品質・プロセス |
6 | 今後の展開 |
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2 | シート成形容器 |
1 | はじめに |
2 | ガスバリア性 |
3 | 安全性 |
4 | リサイクル性 |
5 | コスト |
6 | 実施例 |
7 | おわりに |
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工具・金型 |
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1 | 工具 |
1 | アルミニウム合金用切削工具 |
2 | ドリル |
2.1 | はじめに |
2.2 | ドライ加工用切削工具に適したDLC膜 |
2.3 | 各種被膜とアルミニウム合金の摺動特性 |
2.4 | DLCドリルの切削事例 |
2.5 | おわりに |
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|
2 | アルミ缶・ICリードフレーム金型 |
1 | アルミ缶金型 |
1.1 | スピニング加工用ロール |
1.2 | ネッキングダイ |
2 | ICリードフレーム金型 |
2.1 | リードフレーム加工用曲げパンチおよびダイ |
3 | 光ディスク金型 |
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その他の実用事例 |
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1 | 磁気テープのDLC |
1 | はじめに |
2 | 磁気テープ記録装置、および蒸着テープの構造 |
2.1 | 磁気テープ記録装置の構造 |
2.2 | 蒸着テープの構造 |
2.3 | DLC膜の構造 |
3 | 蒸着テープの摺動耐久性とDLC保護膜に求められる特性 |
3.1 | 蒸着テープのスティル・モードでのダメージ発生メカニズム |
3.2 | DLCによるスティル耐久性向上のメカニズム |
4 | おわりに |
2 | 湯水混合栓 |
3 | ズームカメラ用OリングへのフレキシブルDLCコートの適用 |
1 | はじめに |
|
|
2 | DLCの製法 |
3 | 高分子材料へのフレキシブルDLCの開発 |
4 | フレキシブルDLCの特徴とカメラ用Oリングへの検討 |
5 | 鏡枠のZOOM部の構造とOリングに求められる基本的な機能 |
6 | 従来の表面処理法での課題とフレキシブルDLCの適用による効果、性能への影響 |
7 | まとめ |
4 | 金属ステント、カテーテル |
1 | はじめに |
2 | 生体適合性材料の研究 |
3 | カテーテルおよびガイドワイヤー |
4 | ステント |
5 | DLCの血液接触性デバイスへの応用と展望 |
6 | おわりに |
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第4章 構造解析・評価 |
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骨格構造と解析 |
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1 | 透過型電子顕微鏡法 |
1 | はじめに |
2 | 透過型電子顕微鏡の原理 |
3 | 透過型電子顕微鏡を用いて分かること |
3.1 | 材料組織の画像 |
3.2 | 電子線回折 |
3.3 | 分析 |
4 | DLCへの適用 |
5 | まとめ |
2 | 吸収端近傍X線吸収微細構造 |
1 | はじめに |
2 | NEXAFSの測定原理 |
3 | NEXAFSの測定と放射光施設 |
4 | NEXAFS測定によるsp2成分比と硬度の関係 |
5 | NEXAFSの評価による研究実例 ―FIB―CVDDLCの測定― |
3 | 紫外・可視光吸収分光法 |
1 | 光吸収分光の基礎 |
2 | 光吸収分光の測定法 |
3 | 測定例 |
4 | エリプソメトリ |
1 | はじめに |
|
|
2 | エリプソメトリの原理 |
3 | 解析モデル |
4 | 分光エリプソメトリの測定に用いた試料の作製法 |
5 | 構造モデル |
6 | Tauc―Lorentzモデルから得られた光学定数の決定と考察 |
7 | まとめ |
5 | 電子状態密度 |
1 | アモルファス物質中にある電子状態密度についての考え方 |
2 | 電子状態密度の測定法 |
3 | 電子状態密度、バンドギャップエネルギー等の測定例 |
6 | X線解析法 |
1 | X線回折の原理と装置構成 |
2 | 回折チャートの読み方 |
3 | X線回折法による炭素薄膜測定の実際 |
7 | X線反射法 |
1 | X線の全反射現象 |
2 | X線反射チャートの読み方 |
3 | X線反射法による炭素薄膜測定の実際 |
|
|
|
欠陥・組成と解析 |
|
1 | 電子スピン共鳴(ESR)法および電子核二重共鳴(ENDOR)法 |
1 | 欠陥の評価とは |
2 | ESR法およびENDOR法の原理 |
3 | 非晶質(アモルファス)半導体に対するESRおよびENDOR |
4 | 非晶質(アモルファス)半導体に対する光誘起ESR |
5 | カーボン系薄膜に対するESR |
6 | おわりに |
2 | ラマン散乱分光 |
1 | 原理 |
2 | 装置 |
3 | 炭素系材料の測定例 |
3.1 | 測定の注意点 |
3.2 | 炭素材料のラマン |
3.3 | DLC膜のラマン |
4 | まとめ |
3 | X線光電子分光法 |
1 | はじめに |
1.1 | 原理 |
1.2 | 光電子の脱出深さ |
1.3 | 化学シフト |
1.4 | 短所 |
2 | 装置 |
2.1 | モノクロ単色化 |
2.2 | エネルギー分析器 |
2.3 | 中和銃 |
3 | DLCへの適用 |
3.1 | 化学状態分析 |
3.2 | 組成分析(窒素を含むDLC膜(CN膜)の分析例) |
4 | その他の分析法 |
5 | まとめ |
4 | オージェ電子分光 |
|
|
1 | 原理 |
2 | 装置構成 |
2.1 | 電子銃 |
2.2 | エネルギー分光器 |
2.3 | 中和銃(スパッタイオン銃) |
2.4 | 2次電子検出器 |
3 | 炭素材料への適用例 |
3.1 | 組成分析 |
3.2 | 化学結合状態分析 |
4 | 反射電子エネルギー損失分光 |
5 | まとめ |
5 | ラザフォード後方散乱法による薄膜試料の組成分析 |
1 | はじめに |
2 | RBS装置の構成 |
3 | RBSの原理 |
3.1 | 原理イメージ |
3.2 | エッジエネルギー |
4 | スペクトルの解釈 |
5 | 炭素系材料のRBS測定 |
5.1 | 実際のスペクトル |
5.2 | 不純物の発見 |
6 | RBSに適したサンプル |
6.1 | 試料形状 |
6.2 | 基板の選定 |
6.3 | 膜厚 |
6.4 | 測定時間 |
7 | 密度の評価 |
8 | 弾性反跳散乱分析法による薄膜試料の水素含有量測定 |
8.1 | 原理 |
8.2 | 実際のスペクトル |
8.3 | ERDA測定に適したサンプル |
8.4 | その他の注意事項 |
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第5章 プロセス反応解析・評価 |
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CVDプロセス反応と解析 |
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1 | はじめに |
1 | CVDとフリーラジカル |
2 | フリーラジカルの検出 |
2.1 | 原子のエネルギー準位とスペクトル |
2.2 | 分子のエネルギー準位とスペクトル |
2 | 発光スペクトル |
1 | 発光スペクトルの測定 |
2 | 発光スペクトルの研究例 |
2.1 | 原子の発光スペクトル計測に基づく膜硬質化過程の解析 |
2.2 | N2―CH4混合気体のRF放電によるa―CNx:Hの生成 |
3 | レーザ誘起蛍光分光法 |
1 | レーザ誘起蛍光スペクトルの測定 |
2 | LIFスペクトルを用いた研究例 |
2.1 | BrCNの分解過程 |
2.2 | CNラジカルの反応・失活過程 |
2.3 | CNラジカルの付着確率計測 |
4 | 分光理論(二原子フリーラジカルの電子スペクトルを中心にして) |
1 | 序論 |
2 | 二原子分子の分子軌道 |
2.1 | 分離原子の記法 |
2.2 | 融合原子の記法 |
|
|
3 | 二原子分子の電子状態 |
4 | スピン軌道相互作用 |
5 | 電子状態と回転の結合 |
5.1 | Hundの結合則(a) |
5.2 | Hundの結合則(b) |
5.3 | (a)と(b)の中間的な場合 |
6 | 二原子分子のエネルギー行列 |
7 | エネルギー行列の計算例 |
7.1 | 2Σ+状態の行列要素 |
7.2 | 2Π状態のエネルギー行列要素 |
8 | 遷移確率とスペクトル強度 |
9 | スペクトルの選択則とパリティ(parity:偶奇性) |
9.1 | +、− ―parity |
9.2 | e、f―parity |
9.3 | g/u―parity |
9.4 | s/a―parity |
10 | 二原子フリーラジカルの発光スペクトル強度 |
11 | 電子スペクトルの選択則のまとめ |
12 | 分子数分布 |
13 | 二原子フリーラジカルのLIFスペクトル強度 |
14 | スペクトル線のたたみこみと表示 |
15 | スペクトルのシミュレーション解析 |
5 | おわりに |
|
|
|
PVDプロセス反応と解析 |
|
1 | 成長表面/界面(ドーピングも含めて) |
1 | 膜形成前躯体の表面プロセス診断 |
1.1 | はじめに |
1.2 | CH4のRF放電によるa―C:Hの形成 |
1.3 | RFマグネトロンスパッタリングを用いたa―CNxの形成過程 |
2 | レーザ蒸着法のプロセス診断 |
2.1 | はじめに |
2.2 | PVDプロセス診断 |
2.3 | 実験方法 |
2.4 | 結果と考察 |
|
|
2.5 | まとめ |
2 | イオンエネルギーの制御と解析技術 |
1 | はじめに |
2 | 質量分離イオンビーム蒸着法 |
3 | 超高真空・大電流MSIBD装置 |
4 | DLC膜 |
4.1 | 真空度の影響 |
4.2 | イオンエネルギー依存性 |
4.3 | 機械的特性 |
5 | まとめ |
|
|
第6章 DLCの物性・評価 |
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|
|
機械特性 |
|
1 | マクロ特性(ヤング率・強度・残留応力) |
1 | ヤング率 |
1.1 | 静的引張り・曲げ・押込み法 |
1.2 | 共振法 |
1.3 | 超音波音速測定法 |
1.4 | DLC膜のヤング率の評価例 |
2 | 強度 |
3 | 残留応力 |
3.1 | 残留応力の測定法 |
3.2 | 残留応力の発生原因 |
3.3 | DLC膜の残留応力 |
2 | マイクロ・ナノ機械特性評価 |
1 | ナノインデンテーションとそのエネルギー評価 |
1.1 | ナノインデンテーション評価 |
1.2 | ナノインデンテーション試験によるDLC膜の硬さ、ヤング率の測定評価 |
1.3 | ナノインデントエネルギー評価 |
2 | マイクロ・ナノトライボロジー評価 |
2.1 | はじめに |
2.2 | マイクロ・ナノトライボロジー |
2.3 | DLC膜のマイクロ・ナノトライボロジー特性 |
3 | 付着試験法 |
|
|
1 | 付着力の定義 |
2 | スクラッチ試験機による付着力の測定 432 |
3 | 摩擦係数の影響 |
4 | 基板硬度の影響 |
4 | 摩擦摩耗試験法 |
1 | はじめに |
2 | 摩擦特性 |
3 | 摩耗特性 |
4 | トライボロジーの評価方法 |
5 | DLC膜のトライボロジー特性評価例 |
5.1 | DLC膜の優れたトライボロジー特性の評価 |
5.2 | DLC膜の極低摩擦特性の評価例 |
5.3 | マイクロビームアナリシスによるカーボン系薄膜トライボロジーの評価 |
5.4 | DLC膜の境界潤滑特性 |
5.5 | DLC膜の発塵低減効果の評価 |
6 | おわりに |
5 | 血液特性 |
1 | はじめに |
2 | 溶血性 |
3 | 抗血栓性 |
4 | まとめ |
|
|
|
電気特性 |
|
1 | 電気伝導(測定系を含めた接合特性) |
1 | はじめに |
2 | 電気伝導のメカニズム |
3 | 測定方法 |
4 | 実験結果と考察 |
5 | 光伝導 |
6 | 実験結果および考察 |
7 | まとめ |
2 | SPMを用いたアモルファスカーボンの表面観察と解析 |
1 | はじめに |
2 | STMの原理 |
3 | STSの原理 |
|
|
4 | AFMの原理 |
5 | SNOMの原理 |
6 | STM、STSを用いたa―Cの表面観察と解析 |
7 | AFMを用いたa―Cの表面観察と解析 |
8 | SNOMを用いたa―Cの表面観察と解析の可能性 |
9 | まとめ |
3 | 仕事関数評価法 |
4 | 誘電特性評価方法 |
1 | 電子分極 |
2 | イオン分極(原子分極) |
3 | 双極子分極(配向分極) |
4 | 交番電界中での誘電率 |
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|
第7章 DLCの将来展望・研究の最前線 |
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|
今後の市場規模 |
|
1 | DLC市場の現状 |
2 | DLC市場の市場規模(2002〜2008年度:金額ベース) |
3 | DLC市場参入メーカー |
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4 | DLC市場の需要分野別市場規模推移(2002〜2008年度:金額ベース) |
5 | DLC市場の市場予測 |
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|
環境にやさしいDLCコーティング |
|
1 | はじめに |
2 | 有害化学物質に関連する主な規制 |
3 | 無潤滑摺動を狙ったDLCコーティングの用途 |
4 | 無潤滑切削を狙ったDLCコーティング |
|
|
5 | 今後注目を集める高分子材料へのDLCコーティング |
6 | まとめ |
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|
更なる低摩擦を目指して |
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4 | トライボケミカル反応 |
5 | 超低摩擦のメカニズム |
6 | DLCの宇宙機器への応用 |
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水素吸蔵材料 |
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1 | アモルファス炭素膜と水素の関係 |
2 | 水素吸蔵量測定法 |
3 | 炭素材料の構造と水素吸蔵量 |
1 | ナノダイヤモンド |
|
|
2 | カーボンファイバー |
3 | 活性炭 |
4 | a―CNx:H(BrCN由来)膜 |
5 | a―CNx:H(CH3CN由来)膜 |
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|
水素遮断膜 |
|
1 | はじめに |
2 | DLC膜の作製 |
3 | 透過法による水素遮断性の評価 |
|
|
4 | 水素透過量測定結果 |
5 | 拡散方程式による検討 |
6 | まとめ |
|
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|
太陽電池 |
|
1 | はじめに |
2 | 目的 |
3 | 水素ガス添加による光学バンドギャップ制御 |
1 | 実験装置および方法 |
2 | 実験結果 |
2.1 | ラマン分光測定 |
2.2 | FT―IR測定 |
|
|
2.3 | 光学バンドギャップ測定 |
2.4 | ESCA測定 |
4 | 放電パラメータによる光学バンドギャップ制御 |
1 | 実験装置および方法 |
2 | 実験結果 |
5 | 考察 |
|
|
|
メディカル用途 |
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大気圧成膜 |
|
1 | レーザアブレーション |
1 | はじめに |
2 | レーザアブレーションについて |
3 | 異なるアブレーションによるa―C薄膜の作製条件 |
4 | 異なるアブレーションによって作製したa―C薄膜の光学特性と構造の比較 |
5 | 考察 |
6 | CMCの合成法とアプリケーション |
7 | まとめ |
|
|
2 | 大気圧プラズマCVD―ナノパルスプラズマCVDによる大気圧下でのDLC膜合成 |
1 | 緒言 |
2 | 準大気圧下でのDLC膜合成 |
2.1 | はじめに |
2.2 | ナノパルスプラズマCVD |
2.3 | 準大気圧下でのDLC膜合成 |
3 | 大気開放下でのDLC膜合成 |
|
|
|
Low―k膜 |
|
1 | はじめに |
2 | 低誘電率膜への要求 |
3 | 各種ダイヤモンド系、カーボン系材料 |
1 | DLC膜 |
2 | アモルファスカーボン |
3 | ナノダイヤモンド |
|
|
4 | CNx膜 |
5 | BN、BCN膜 |
5.1 | 高速配線用層間膜への応用 |
5.2 | 化合物高速デバイスへの応用 |
4 | まとめ |
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|
集束イオンビームによる立体ナノ構造形成技術とその応用 |
|
1 | はじめに |
2 | 立体ナノ構造形成方法 |
3 | ナノエレクトロメカニクスへの応用 |
1 | 空中配線の作製と評価 |
2 | 静電ナノマニピュレータ |
|
|
3 | ナノスプリング |
4 | ナノオプティクス(自然生物の擬似ナノ構造作製とその光学的評価) |
5 | ナノバイオへの応用 |
6 | まとめ |
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MEMS |
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3 | DLC板の加工特性 |
4 | FIBによるマイクロギアの加工と組立て |
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第8章 今後の展開 |
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