【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NU0222
利用課題名 / Title
薄膜の変形を利用した凹凸パターンの形成
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ナノワイヤー・ナノファイバー/ Nanowire/nanofiber,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,スパッタリング/ Sputtering
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
永島 壮
所属名 / Affiliation
名古屋大学大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
大久保 建
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
本田 杏奈
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
軟質基板に密着した硬質薄膜に面内圧縮応力が作用すると，面外変形に起因した凹凸パターンが膜の表面に形成する。表面不安定と呼ばれるこの現象は，機能表面の創成や器官に見られる自律パターンの形成機構解明に結びつくとして注目されている。本研究は，様々な薄膜とエラストマー基板から成る構造体を作製し，単軸あるいは二軸圧縮により表面不安定現誘起して凹凸パターンを形成することを目的とし，本課題では，名古屋大学の３元マグネトロンスパッタ装置を利用して薄膜を作製し，凹凸パターンの形成・評価を実施した。
実験 / Experimental
私製応力負荷装置に取り付けたポリジメチルシロキサン（PDMS）基板の表面に金あるいは二酸化ケイ素薄膜を形成した。このとき，成膜時間により膜厚を調節した。上記私製応力負荷装置を用いて薄膜に面内圧縮ひずみを付与し，表面形状の変化を顕微鏡により定量評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
本報告書では，二軸圧縮において得られた代表的な結果について述べる。薄膜の厚さを5-20 nmで変化させ，二軸圧縮ひずみの比率を0-1.5で変化させたところ，リンクルがジグザグ状に配列した「ヘリンボーン」が得られた。特に，膜厚の変化により，ヘリンボーンの波長，振幅，周期をそれぞれ1.6-3.4 µm，0.33-0.86 µm，3.5-9.9 µmで制御できた．さらに，予ひずみ比を変化させると，ヘリンボーンの屈曲角を43°-180°で制御できた。以上の結果は，膜厚と二軸圧縮ひずみ比を変化させることにより，様々なヘリンボーンを獲得できることを示す。今後は，作製したヘリンボーンの表面特性の評価や機能性表面への展開が期待される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究は，JST創発的研究支援事業JPMJFR222Kの助成を受けて実施され，装置の利用に際しては，名古屋大学未来材料・システム研究所高度計測技術実践センターの本田杏奈先生にご指導いただきました。ここに記して感謝申し上げます。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件