金属ガラスの極微小化における力学特性評価とその寸法効果

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金属ガラスは安定なアモルファス構造で機械的特性に異方性が無く,高降伏強度で耐食性に優れていることからMEMSなどの超微小デバイスへの展開にきわめて適している。本研究では,金属ガラスを極微小デバイス用構造材料へ適用する際に最も重要となる機械的性質と信頼性評価法とともに,めっきによる基板へ薄膜を作成する手法を開発することを目的としている。本年度は,PdとPt基金属ガラスのミクロンサイズでの特性を評価するとともに,前年度開発した加工層の影響を無視できる加工法により作製した微小曲げ試験を用いて変形帯の位置を精密に同定しながら変形とナノ結晶析出の関係を透過電子顕微鏡を用いて検討し,明らかにした。また,組成を制御した金属ガラス薄膜をメッキで作成する最適条件を調ベメッキで作成したものと溶解で作成したものの違いを明らかにすることに成功した。また,微細構造物を構築する上で重要な基板や他金属層,高分子層との剥離強度を正確に求める方法を併せて開発した。以上,金属ガラスを変形した際に析出するなの結晶は変形帯から離れた位置に析出し,大きな変形帯のみに出来ること,NiPPd金属ガラスの組成はメッキ液の組成とともに温度を精密に制御することにより自由に変えられること,およびフォトリソグラフによって基板上の薄膜に数十ミクロン径の円柱をエポキシ樹脂で作成することによって円柱に負荷を与えて直接微小領域の薄利強度を求められることを明らかにした。