テーマ3：マイクロスケール熱物性評価技術

摘要

薄膜材料や微小機械·電子部品などの局所領域における熱物性値は，信頼性評価や材料設計のシミュレーションに必要不可欠である．我々はレーザー周期加熱法によるマイクロスケール熱物性評価技術について研究しているい．金属膜を施した試料表面に対物レンズで絞ったレーザー光（加熱光）を周期的に照射すると，照射部近傍には周期加熱による温度変化が生じる．この加熱光照射部に別のレーザー光（検出光）を一定強度で照射すると，反射した検出光は試料表面の温度変化に伴った位相·振幅を持つ信号（サーモリフレクタンス(TR)信号）として計測される（図1,2)．このTR信号の位相と加熱光の位相の差（位相遅れ）から，検出光照射部の熱物性を評価する事ができる．位相遅れは測定時の光学条件下において熱浸透率·熱容量·熱拡散率と相関していることから，TR信号測定と数値解析を併用することで様々な熱物性値が得られるだけでなく，熱物性の支配因子と考えられる応力·ひすみ状態や組成分布などの考察にも応用できる可能性がある．最近では光ファイバーを用いた光学系も開発しており,さらなる高精度化と用途拡大に向けて取り組hでいる．