Institute of Science Tokyo, Department of Mechanical Engineering

プラズマ材料創製・創形技術

• DLC膜の応用技術

  DLC膜は炭素のグラファイトに代表されるsp²結合とダイヤモンドに代表されるsp³結合及び水素からなる非晶質(アモルファス)な構造をしておりダイヤモンドに似た性質を有しています．低摩擦係数，高耐摩耗性，化学的安定性，ガスバリア性など優れた特性を多く有しており，幅広い分野での産業応用がなされています．当研究室では，DLC膜のさらなる用途拡大と発展のために，付着力の強化，合成の大気圧化，欠陥検出法の開発，SPRを利用した耐化学薬品性の評価手法の開発などの研究を行っております．
  
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  (左) プラズマCVD法によるDLC膜作製 (右)セグメント構造DLC膜

• ダイヤモンドコーティング技術

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CNT複合材料

• CNT樹脂基複合材料の作製

  カーボンナノチューブ(CNT)は従来のカーボンナノファイバーと比較して高い機械的，熱的，電気的特性を持つ材料であるため，さまざまな分野での応用が期待されています．当研究室ではＣＮＴを金属粉末などと混合し，コールドスプレー法によって複合材料膜を高速に堆積する事で，これまでにない優れた特性を持つ複合材料を開発しています．
  
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  (左)プラズマCVD法によるCNTの合成 (右)プラズマCVD法で合成したCNTのSEM像

• 複合材料の作製

  合成を行ったＣＮＴを用いて複合材料を作製します．樹脂を溶かし，その中にＣＮＴを混ぜる混練により複合材料の作製を行います．
  

創形技術のエネルギー・電池利用

• アモルファス炭素系膜利用の太陽電池開発

  14族元素の炭素と，水素を主成分とするアモルファス炭素（a-C）系膜中には絶縁性のダイヤモンド構造と導電性のグラファイト構造が混在し，半導体的性質を示します．その為，太陽電池等の電気・電子素子材料への応用が期待できます．当研究室では，13族元素の硼素や，炭素と同じ14族元素である珪素を含有した高密度なa-C系膜を物理気相成長法により作製する他，主成分である炭素・水素の安定同位体を利用したa-C系膜を作製し，太陽光発電素子としての特性を研究しております．
  　
  (左)a-C膜の電気抵抗の温度依存性 (左)硼素添加a-C膜の光学バンドギャップ

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