光誘起トンネル電流による真実接触面の評価-二相分離系合金の表面偏析に伴う摩擦現象の解析-

使用光致隧道电流评估真实接触表面 - 与两相分离合金表面偏析相关的摩擦现象分析 -

基本信息

批准号：
10750106
负责人：
小竹茂夫
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、レーザー光を半導体に照射する際に生じる光誘起電流(PIC)を用い、金属-半導体界面に生じる真実接触面の分布および、摩擦の原理的な研究を電子論の観点から行うものである。本研究は以下の4点からなる。それらは、(1)PICによる固体間界面の電流透過率の評価を行い、摩擦係数、その他の物理量との関係について考察を行うこと、(2)様々な金属についての、半導体界面に生じる真実接触面の分布を測定すること、(3)光学解析(分光偏光解析装置)により、2相分離系合金の表面偏析について解析を行うこと、(4)摩擦や摩耗について、接触界面での電子やモル流束の観点から基礎理論を導出すること、である。以下に、それぞれの研究の概要をまとめる。「PICによる固体間界面の電流透過率の評価」では、荷重の増加に対して比例するPICの積分値およびレーザーの強度による半導体界面の励起電子数の見積もりの比(平均界面電流透過率:γ)から、固体間界面の電流透過率の評価を行った。種々の材料について単位圧力当たりのγの増加率(平均界面電流透過係数:β)を測定したところ、βは弾性定数の逆数(1/C_<11>)に、近いオーダーの値を示すことが分かった。現在のところ、弾性定数と摩擦係数(μ)の関係からこの理由を考察しているが、良い結果は得られていない。「真実接触面の分布を測定」については、Cu,Ni,Inについて、真実接触面の分布を測定した。真実接触面積は、塑性流動圧力(pm)に反比例し、分布も、Inについては、中央部に真実接触分布が見られたのに対し、Cu,Niでは、試料周辺部に分布が存在した。「分光偏光解析装置による2相分離系合金の表面偏析の解析」では、分光偏光解析装置を作製し、Al-Pb系多層膜の表面偏析による光学定数の変化について解析を行った。蒸着により作成した多層膜よりも単層膜の方が、より偏析の効果が大きいことが分かった。これは、Pb粒子の微細化により、拡散圧が減少したためと考えられた。「流速方程式による摩擦・摩耗の基礎理論」については、非平衡熱力学によるモル流速から導いた核生成理論を応用し、固体間の接触界面における最低摩耗粉の臨界半径について、理論を構築し、材料による摩耗の違いを熱力学的に理解する手法を与えた。

这项研究使用当激光光被照射到半导体时产生的光诱导电流（PIC），并从电子理论的角度进行了对金属 - 触发器界面上真正接触表面和摩擦的分布的原理研究。这项研究由以下四个点组成：其中包括（1）使用PIC评估固态界面处的当前透射率，并考虑摩擦系数和其他物理量之间的关系，（2）测量各种金属分析（3）分析两范围分析的分析（3），（3）分析（3），（3）测量在半导体界面上发生的真实接触表面的分布（3）设备）和（4）从电子和接触界面处的电子和摩尔通量的角度来得出有关摩擦和磨损的基本理论。以下是每项研究的摘要。在“使用PIC评估当前固体接口处的透射率”中，根据PIC成比例与负载的增加和半导体界面的估计电子数的比率进行了间隙界面的当前透射率（平均接口电流电流传输：γ）。当测量各种材料的每单位压力γ的增加速率（平均界面电流渗透系数：β）时，发现β代表了与弹性常数（1/c_ <11>）倒数的接近顺序的值。目前，我们根据弹性常数和摩擦系数（μ）之间的关系研究了这一原因，但尚未获得良好的结果。关于“真实接触表面分布的测量”，测量了CU，NI和IN的真实接触表面的分布。真正的接触区域与塑性流动压力（PM）成反比，并且分布也位于IN的中心，而对于IN中，中心看到了真正的接触分布，而对于Cu和Ni，样品周围有一个分布。在“分析使用光谱椭圆法对两相分离合金的表面分离”中，制造了光谱椭圆测量设备，并进行了分析以确定由于基于Al-Pb的多层膜的表面隔离而导致的光学常数变化。发现单层膜的隔离效应大于蒸发产生的多层膜的隔离效果。这被认为是因为由于Pb颗粒的微型化，扩散压力降低。关于“使用流速方程式的摩擦和磨损理论的基本理论”，我们采用了基于非平衡热力学的摩尔流速度得出的成核理论，并创建了一个关于固体接触界面上最低磨损粉末的临界半径的理论，并提供了固体之间的接触界面，并为磨损中的热力学理解提供了差异。