Piezoresponse Force Microscopy を用いたZnO スパッタ薄膜のナノレベルでのピエゾ特性解析とマクロな摩擦現象に及ぼす影響について

摘要

亜鉛は，元素存在量が大きく，また安価であり，環境に優しい材料である．この酸化物である酸化亜鉛（ZnO）は，無害·無毒であることから顔料，医薬品，化粧品などに用いられている．さらに，六方晶の結晶構造を有したピエゾ材料としても知られており，センサ，アクチュエータなど様々な工業分野においても用いられている．当方では，摩擦摺動時におけるピエゾ効果の発現が，トライボロジー特性に影響を与えることを期待し，大気，真空，油中など種々な環境下におけるトライボロジー特性の解明を行ってきた．本報では，ステンレス鋼440C 上にZnO コーティング膜を作製し，これまでZnO において摩擦特性に影響を及ぼしていると考えられるピエゾ特性解析を行い，マクロな摩擦現象に与える影響について検討を行った．