2011年度サイエンス・マイスター副専攻春学期授業「高度科学技術入門」、「科学体験学習1」実施報告

サイエンス・マイスター育成プログラム
「サイエンス・マイスター副専攻」

2013年度実施授業
春学期:







秋学期:

「高度分析技術3」 スパッタリング現象(2) 10月23日

講師:工学部原子力工学科 松村義人 教授
チャレンジセンター 岡田工 准教授


本授業は、履修者を2班に分け、第一班はめっき処理やスパッタリング現象への理解を深め、第二班は実際の応用例として、SEMにおけるコーターの利用を実施し、スパッタリングの応用を体験的に理解しました。


「めっき処理とスパッタリング現象」


A班チームでは松村教授によるメッキの講義及び実習を行いました。講義の前半では銅版にニッケル溶液を使用しメッキを施す実験を行いました。講義後半では堆積法メッキについて座学を行いました。講義内では、膜や渡金の種類、堆積法などメッキの基礎となる説明がされ、これらの公式・現象についても学びました。


学生の感想


実際に簡単なメッキをする事が出来て楽しかった。原理等をもっと詳しく勉強して、このような経験を活かしていきたい。また物理だけでなく化学の知識も多く必要なので、その分野についてももっと勉強しないといけないと改めて感じた。

(2年生:O君)



堆積法には私の知らないプロセスで行う手法が複数ある事を知りました。私の研究室で用いるのはスパッタリング、マグネトロンスパッタリング(EB)、蒸着ですが他の手法を知る事で今後の試料作製や考察に活かす事が出来るのではないかと思いました。また、電子顕微鏡を用いる際のコーティングとしても機会があれば用いたいです。

(3年生:S君)



思ったより短時間でメッキされてすごいなと思った。荷電粒子の距離を稼ぐために磁場をかけることで、空間は変えずに粒子を螺旋状に動かすという発想が面白いと思った。

(2年生:Sさん)



Niを銅版に渡金すると銅の色が綺麗な薄緑色になり、ペンで文字を書いた所と指紋がついている所の渡金は水で流すと落ちてしまう。ので、渡金する時にゴミが付いていたりすると同じような事になるのか気になった。違う物にも渡金してみたいと思った。

(2年生:S君)



コーティング実験は単純なものであったが、電気によってニッケルが銅の表面に付く事を確認でき、興味深いものであった。物理というのは分析に必要な物である事を再確認できモチベーションが上がった。

(2年生:T君)

「スパッタリングとコーティングの実習」


Bチームではアルミ蒸着とコーティングについて学びました。講義前半では情報通信電子工学科小林研究室の協力の元、タングステンボード上にアルミニウムを熱して蒸発させる蒸着法によるサンプルの作製の様子観察を行いました。講義後半では、B班を二つに分け岡田教授による真空ポンプの基礎講座と、TAによるカバーガラスの金コーティングの実習を行いました。


学生の感想


蒸着ではアルミニウムに電流を流して蒸着したが、終わった後ガラスに蒸着されたアルミニウムがべっとり付いていて掃除するのが大変そうだった。Quick Coaterに試料を入れた時、中心からずれてしまい、そのままスパッタリングを行ったら青のグラデーションになり注意が必要だと思った。

(2年生:Hさん)



今まで真空するためになぜ二つも真空ポンプが必要なのか良く分かっていなかったが、今回の講義で疑問が解決された。ただ、真空ポンプの種類は全部で三種類くらいしかないと思っていたので、色々な種類があって面白いと思った。全てコーターで真空引きする時にプラズマを真空度で確認する手段として使うのが面白いと思った。

(3年生:Tさん)



使用した実験装置のほとんどが自分の所属している研究室にあるものなので、今回の講義自体は“苦”ではなく、よく理解した上で取り組めたので良かった。17号館地下にあるスパッタ系の真空薄膜形成装置の大きさがあまりにも小型であったので、そこは大変驚いた。

(3年生:K君)



今回の授業では真空蒸着を利用したアルミメッキとスパッタ法を利用した金コーターについて学びました。アルミメッキでは実際にアルミが蒸着してベルジャーが黒くなる過程を見て、金属の蒸発が起こるほどの高電圧でメッキを行っている事が分かりました。また、スパッタ法を利用した金コーターでは実際に装置の操作をする事ができました。試料を装置にセットする時には緊張しましたが、装置の中が徐々に真空になっていき、金のコーティングが完成した時はとても驚きました。今回の授業を通じて更にめっきの楽しさを実感する事ができました。

(2年生:Sさん)



金は黄色で金属光沢のある色だが、向こう側が見えるぐらい薄くなると青色っぽくなるのが不思議に思った。

(3年生:K君)



東海大学
社会の多様な場で活躍するサイエンス・マイスター育成プログラムは 文部科学省の公募事業で
ある「理数学生応援プロジェクト」で 東海大学が平成22年度に採択された育成プログラムです。
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