フッ素レーザを用いた鉄薄膜表面への微細周期構造の作製

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: OQD15018

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門 光・量子デバイス研究会

発行日: 2015/03/06

タイトル(英語): Fabrication of periodic micro/nanostructure on iron thin film surface using fluorine laser

著者名: 大越 昌幸(防衛大学校),山下 嗣人(関東学院大学)

著者名(英語): Masayuki Okoshi(National Defense Academy),Tsugito Yamashita(Kanto Gakuin University)

キーワード: フッ素レーザ|鉄薄膜|表面改質|耐食性|撥水性|fluorine laser|iron thin film|surface modification|corrosion resistance|hydrophobic property

要約(日本語): これまで我々は，波長157 nmのフッ素（F2）レーザが誘起する光化学反応を基に，Fe薄膜表面に緻密で極薄いFe3O4酸化改質層を形成する表面改質法を見出し，疑似海水中においても高い耐食性を呈するFe薄膜が形成できることを示してきた1). もし，本手法を基にして，高い耐食性を呈するFe薄膜の表面に，さらに撥水性を発現することができれば，より高い耐食性の発現とともに，Fe薄膜の用途をさらに広げることができるものと考えられる．そこで，本研究では，Fe薄膜表面に整列させたミクロンサイズのシリカ微小球を用いることで，その表面にサブミクロンサイズの微細周期構造を形成し，撥水性を持つ耐食性Fe薄膜の形成を試みた．

要約(英語): Nanoswellings of 60 nm height and 500 nm diameter on average of an iron thin film deposited on a silica glass substrate at regular intervals of 2.5 micron were fabricated by the irradiation of a 157 nm F2 laser. The F2 laser was focused on the iron thin film by each microsphere made of silica glass of 2.5 micron diameter, which covered the entire surface of the iron thin film; the surface of the silica glass substrate underneath the F2-laser-irradiated iron thin film was selectively swelled to push up the iron thin film. After the laser-induced micro/nanostructuring, the F2 laser irradiated anew the entire surface of the periodic micro/nanostructured iron thin film to form an approximately 2-nm-thick Fe3O4 modified layer. As a result, the samples showed hydrophobicity and high corrosion resistance to a 3 wt% NaCl aqueous solution (quasi-seawater).

原稿種別: 日本語

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