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ナノスケールでのダイヤモンド工具の形状及び強度に関する研究

纳米尺度金刚石工具的形状和强度研究

基本信息

批准号：
06750120
负责人：
武澤伸浩
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750120/
关键词：
ナノスケールダイヤモンド分子動力学法

项目摘要

以前の研究より、ダイヤモンド表面をナノスケールで見ると、(111)面を表面とする微細構造を持つことがわかっている。そこで、今回は(111)面を表面に持つビッカース型のダイヤモンド圧子の原子モデルを用い、その形状および強度について解析を行なった。解析はTersoffポテンシャルを用いた分子動力学法により行なった。まず、ダイヤモンドの温度300[K]に固定し、緩和を行なった。その結果、ダイヤモンド表面の原子は再構成せず、(111)面のままであり、鋭い先端を保つことがわかった。また、表面張力によりダイヤモンド表面は凹面に反り、先端がわずかに鋭くなった。これより、ナノスケールで見たダイヤモンドは非常に鋭い先端を持つことがわかった。次にこのダイヤモンド圧子を用い、シリコンのナノスケールインデンテーション、および、単粒加工を行ないその強度について調べた。インデンテーションでは、ダイヤモンド結晶中には50[GPa]を越える大きな圧縮応力が生じたが、大きな引張応力は存在せず、ダイヤモンドの変形は弾性変形のみであった。さらに、ダイヤモンド圧子をシリコン譚結晶に押し込んだ後、圧子を横に動かし、単粒加工を行なった。このとき、100[GPa]を越える引張応力が存在したが、クラックが生じたり、原子が離脱するというようなことは起こらず、圧子は鋭い先端を保ったままであった。以上のことから、ダイヤモンドをナノスケールで見た場合、非常に鋭く強い先端を持つことがわかった。

Previous studies have shown that the (111) surface has fine structure. The surface of the (111) plane is the surface of the atom, the shape and the strength of the atom. Tersoff was analyzed by molecular dynamics. The temperature of the lamp is 300[K], which is fixed and relaxed. As a result, the atoms on the surface of the film are reconstructed, and the (111) plane is sharpened. The surface tension is very sharp. This is the first time I've ever seen you. Next, the intensity adjustment of the processing of the grain is carried out in the process of processing the grain. In the case of a crystal, 50[GPa] is added to the crystal, and the pressure and tension of the crystal are increased. In addition, the temperature of the liquid crystal is higher than that of the liquid crystal, and the liquid crystal is higher than that of the liquid crystal. For example, if you want to make a reservation, you can make a reservation. The above is a very sharp and strong point.