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伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 近木 祐一郎*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 嶋津 博士*; 坂田 栄二*
Japanese Journal of Applied Physics, 49(10), p.106506_1 - 106506_5, 2010/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Applied)ミリ波車載レーダやマイクロ波・ミリ波イメージングシステムの高性能化において、効率の良い小型平面アンテナの開発が不可欠である。アンテナ基板としては、低損失材料が有効であり、フッ素樹脂(PTFE)材料が使用されているが、フッ素樹脂基板と銅などの導体パターンの付着力が低いという問題があった。そこで、フッ素樹脂の表面を放射線グラフト重合により親水化処理を行うことで、低損失アンテナの作製を試みた。グラフト処理をしたサンプルに対して銅箔をスパッタし、剥離強度の測定を行ったところ、未処理のPTFEと比較して、約4倍程度の剥離強度の向上することができた。また、グラフト処理前後における比誘電率は大きく変化しないことから、グラフト重合による表面処理は、ミリ波などのアンテナ作製に有効であることがわかった。
伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 近木 祐一郎*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 坂田 栄二*
JAEA-Review 2008-055, JAEA Takasaki Annual Report 2007, P. 42, 2008/11
ミリ波車載レーダやマイクロ波・ミリ波イメージングシステムの高性能化において、効率の良い小型平面デバイスの開発が不可欠である。アンテナ基板として、低損失材料を使用することが有効であり、その最適のものとしてフッ素樹脂(PTFE)材料の使用を図ってきた。その際に、フッ素基板と導体パターンの付着力が低いという問題があげられた。この問題に関して、フッ素樹脂材料は親水性が低いという性質を持っており、この性質が原因であると考えられた。そこで、PTFEの表面を放射線グラフト処理することで、低損失高周波デバイスの実現を図った。PTFEにアクリル酸をグラフトした後、銅箔の付着を行い、剥離強度の測定を行ったところ、未処理のものと比較して約4倍程度の改善を図ることができた。また、グラフト処理前、後における比誘電率の測定を実施し、大きく変化しないことを確認した。さらに、従来基板及び表面処理品を用いたマイクロストリップ線路による、特性評価を実施し、ロス率が1%以内であったことから、グラフトによる表面処理品が有効であることを確認した。
伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 近木 祐一郎*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 坂田 栄二*
Proceedings of 11th IEEE International Conference on Communication Technology (ICCT 2008), 3 Pages, 2008/11
ミリ波車載レーダやマイクロ波・ミリ波イメージングシステムの高性能化には、効率の良い小型平面デバイスの開発が不可欠であり、アンテナ基板として、低損失材料としてフッ素樹脂(PTFE)材料の使用を図ってきた。しかし、フッ素基板と導体パターンの付着力が低いことと基板上に形成可能な導体回路パターンの形状に関する問題があった。そこで、PTFEの表面に放射線グラフト処理を行うことで、低損失高周波デバイスの実現を図った。その結果、PTFEと銅箔の剥離強度を約4倍改善できた。
伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 近木 祐一郎*; 立石 尚之*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 坂田 栄二*
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 37, 2008/03
ミリ波車載レーダやイメージングシステムの高性能化には効率の良い小型平面アンテナの開発が不可欠である。アンテナを形成する基板に低損失の材料を使用することが有効であり、フッ素樹脂(PTFE)基板が用いられている。フッ素基板は他の材料に比べて誘電率や誘電正接といった電気的な特性が良い反面、親水性が低いため、フッ素基板と導体パターン(一般的に銅)の付着力が低いという問題があった。そこで、フッ素基板の表面改質を行うために、グラフト重合法により親水性基の導入を行い、物性評価を行った。その結果、カルボン酸を付与させた試料に対してスパッタリング法により銅箔の付着を行ったのち、90度剥離試験法を用いて剥離強度の測定を行ったところ、PTFEにおいて、0.4kgf/cm(未処理品)に対して、約1.0kgf/cm(放射線グラフト重合処理品)となり、銅とPTFEの付着力を改善することができた。
伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 近木 祐一郎*; 瀬古 典明; 玉田 正男; Shen, Z.*; Yang, L.*; Domier, C. W.*; Luhmann, N. C. Jr.*; 坂田 栄二*
Plasma and Fusion Research (Internet), 2, p.S1042_1 - S1042_4, 2007/11
アンテナ材料をミリ波適応材料として作製するために、低電力損失の特性を有するフッ素高分子を用いてその評価を行った。これまで、銅との蒸着面とフッ素高分子表面との接着性が弱いという問題が挙げられていた。この問題を解決するために、放射線グラフト重合によりフッ素基板表面に親水性モノマーであるアクリル酸を導入し、フッ素高分子表面の改質を図った。その結果、銅と基板との接着率を1.5倍に向上させることができた。
伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 坂田 栄二*; 近木 祐一郎*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 45(12), p.9244 - 9246, 2006/12
被引用回数：5 パーセンタイル：20.87(Physics, Applied)Poly(tetrafluoroethylene)(PTFE)やperfluoroethylene-propylene(PFEP)などのフッ素高分子は電子デバイスとして、誘電率が小さく電気的特性が優れているが、銅などの金属導体に対する接着力が弱いため、アンテナ材料として産業化するためには多くの問題がある。導体に凹凸を付けてからフッ素樹脂基板に貼り付けてアンテナを製作する方法もあるが、導体表面の凹凸による電力損失のため、周波数の低い領域での使用に限られるなど大きな障害となっている。この問題を解決するため、放射線グラフト重合技術を適用し、銅と相性の良い親水性基をフッ素樹脂基板に導入した。その結果、導体との接着強度が10.3N/cm(PTFE), 14.5N/cm(PFEP)に向上し、反応前後でもフッ素樹脂基板の誘電特性にはほとんど変化がないことがわかった。これにより、フッ素樹脂本来の低損失特性を維持した高性能アンテナ基板が製作できる見通しが得られた。
伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 坂田 栄二*; 近木 祐一郎*
Proceedings of Asia-Pacific Microwave Conference 2006 (APMC 2006), Vol.1 (CD-ROM), p.2031 - 2033, 2006/12
Poly(tetrafluoroethylene)(PTFE)は、誘電率が小さく電気的特性が優れ、ミリ波アンテナ材料として有望な材料である。しかし、さまざまな金属に対して接着力が弱いという性質を併せ持つ。そこで、放射線グラフト重合によりPTFEの材料表面の改質を図った。その結果、反応前後の誘電率が未処理の2.1に対し2.2となり、フッ素樹脂基板の誘電特性を損なわないことがわかった。また、銅を蒸着したPTFE膜の接着強度は未処理の3.9N/cmから10.3N/cmに向上することがわかった。
伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 近木 祐一郎*; 坂田 栄二*; 玉田 正男; 瀬古 典明
no journal, ,
ミリ波車載レーダやイメージングシステムの高性能化には効率の良い小型平面アンテナの開発が不可欠である。アンテナを形成する基板に低損失の材料を使用することが有効であり、その最適のものとしてフッ素樹脂基板の使用を図ってきた。フッ素基板は他の材料に比べて誘電率や誘電正接といった電気的な特性が良い反面、親水性が低いため、フッ素基板と導体パターン(一般的に銅)の付着力が低いという問題があった。そこで、フッ素基板の表面改質を行うために、グラフト重合法により親水性基の導入を行い、物性評価を行った。その結果、カルボン酸を付与させた試料に対してスパッタリング法により銅箔の付着を行ったのち、90度剥離試験法を用いて剥離強度の測定を行ったところ、PTFEにおいて、0.4kgf/cm(未処理品)に対して、約1.0kgf/cm(放射線グラフト重合処理品)と付着力の改善を図ることができた。
伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 近木 祐一郎*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 坂田 栄二*
no journal, ,
アンテナ素材としては、誘電率が小さく、電気的特性が優れたフッ素樹脂基板は、導体パターン(一般的に銅)との接着力が弱いため、これまでは導体に凹凸を付けてからフッ素樹脂基板に貼り付けてアンテナを製作してきた。しかし、このような方法によって製作したアンテナは、導体表面の凹凸による電力損失のため、周波数の低い領域での使用に限定されている。この問題を解決するため、放射線によるグラフト重合技術を適用し、銅と相性の良い親水性基をフッ素樹脂基板に導入することで、導体表面の凹凸処理なしにアンテナ基板を製作することに成功し、接着強度も未処理基板の2.5倍にあたる1.0kgf/cmに向上した。
N
微粒子の偏極中性子回折法による磁気形状因子の測定石井 佑弥; 老谷 聖樹; 武田 全康; 加倉井 和久; 菊池 隆之; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 佐々木 勇治*; 岸本 幹雄*; et al.
no journal, ,
現在使用されている磁気テープ材料は粒径100nm程度の針状メタルが使用されているが、さらに高容量化・高密度化のために微細化又は球状化が必要である。窒化鉄FeNは最近20nm程度の球状試料が得られるようになり、次世代の磁気テープ材料として有望である。ところが、一般的に強磁性体が微粒子状になると熱振動により自発磁化が減少し、磁気モーメントの値が小さくなることが知られている(超常磁性)。さらに、磁気テープ材料としてのFeNは酸化防止のためラミネート層を持っており、通常の磁気測定法では正確な磁化の値を決めることが難しい。そこでFeN微粒子の正確な磁気モーメントの大きさを決定するために、偏極中性子回折法を用いた磁気形状因子の測定を行った。実験は試料に1Tの磁場をかけて磁化を飽和させて行った。スピンフリッパーを用いて飽和磁化と中性子スピンの向きを平行(ON)/反平行(OFF)にすることで回折強度に差が現れる。もし結晶構造因子が既知であれば、ON/OFFの各ピークでの反転比(flipping ratio)を測定することで磁気形状因子を求めることができる。
鉄及びCoFeの磁気形状因子の測定老谷 聖樹; 石井 佑弥; 武田 全康; 加倉井 和久; 菊池 隆之; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 横山 淳*; 西原 美一*; et al.
no journal, ,
磁気テープへの応用という観点から、強磁性微粒子に対する注目が集まっている。偏極中性子回折法は微粒子の磁化を決定するのに有望と思われるが、これまであまり例のない粉末に対する偏極中性子回折実験を行い、磁気形状因子を測定し、磁化を決定した。試料として典型的な強磁性体である鉄と、磁気テープとして既に実用化されているCoFeの微粒子を選んだ。実験では、試料に10kOeの磁場を散乱ベクトルに垂直にかけ、試料の磁化を飽和させた。偏極中性子回折では磁化ベクトルと中性子スピンの向きが平行か反平行かで回折強度に差が現れる。その回折ピークの反転比Rを測定することで、結晶の(原子核)構造因子が既知であれば、磁気形状因子を求めることができる。一般に回折強度は、装置の分解能や試料の形状などによる補正を受けるが、反転比Rではそのような補正係数が打ち消され、測定精度はほとんど統計誤差のみとなり磁気形状因子を精度よく求めることができる。この実験により、純鉄の磁化が、ほぼ文献値の2.15Tであることが確かめられた。偏極中性子粉末回折法による磁気構造解析の有用性、及びその信頼性についてCoFeの結果も併せて報告する。
加倉井 和久; 武田 全康; 石井 佑弥; 老谷 聖樹; 佐々木 勇治*; 岸本 幹雄*; 横山 淳*; 西原 美一*
no journal, ,
偏極中性子を用いた磁気モーメント密度分布の測定はこれまでもmixed valence系や分子磁性研究の分野で活用されてきた。しかし、偏極中性子ビーム強度が弱いためにほとんどの実験が単結晶を用いた実験であった。しかし、近い将来パルス中性子源の大強度粉末中性子回折装置における偏極中性子回折実験を実現させれば、より広範囲な磁気物質群に対して磁気モーメント密度分布の測定が可能になり、産業利用を視野に入れた磁気材料研究のさらなる進展が期待できる。この講演では茨城県中性子利用促進研究会・ナノ磁性材料研究会のテスト実験として行われた窒化鉄や純鉄超微粒子磁性体の粉末偏極中性子回折実験結果を例にしてこの手法の可能性を検討する。
伊藤 直樹*; 近木 祐一郎*; 立石 尚之*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 坂田 栄二*
no journal, ,
ミリ波車載レーダーやマイクロ波・ミリ波イメージングシステムの高性能化において、効率の良い小型平面アンテナの開発が不可欠である。アンテナ基板として、低損失材料を使用することが有効的であることから、誘電損失などの電気的特性に優れたフッ素樹脂基板の使用を試みた。フッ素基板表面の親水化を行うために、放射線グラフト重合法により表面にカルボン酸を導入し、接着強度の向上を図ったところ、90度剥離試験の結果から、これまでに向上して得ていた2.5倍の接着強度をさらに1.6倍に向上し、未処理品(グラフト処理を施していないPTFT)の0.4kgf/cmに対して4倍の1.64kgf/cmの接着強度に向上することができた。
伊藤 直樹*; 坂田 栄二*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 立石 尚之*; 近木 祐一郎*; 間瀬 淳*
no journal, ,
ミリ波車載レーダやイメージングシステムの高性能化には効率の良い小型平面アンテナの開発が不可欠である。アンテナを形成する基板に低損失の材料を使用することが有効であり、フッ素樹脂(PTFE)基板が用いられている。フッ素基板はほかの材料に比べて誘電率や誘電正接といった電気的な特性が良い反面、親水性が低いため、フッ素基板と導体パターン(一般的に銅)の付着力が低いという問題があった。そこで、フッ素基板の表面改質を行うために、グラフト重合法により親水性基の導入を行い、物性評価を行った。その結果、カルボン酸を付与させた試料に対してスパッタリング法により銅箔の付着を行ったのち、90度剥離試験法を用いて剥離強度の測定を行ったところ、PTFEにおいて、0.4kgf/cm(未処理品)に対して、約1.0kgf/cm(放射線グラフト重合処理品)となり、銅とPTFEの付着力を改善することができた。
伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 松村 知宏*; 嶋津 博士*
no journal, ,
マイクロ波・ミリ波プラズマイメージングシステムの高性能化やミリ波車載レーダにおいて、効率の良い小型平面デバイスの開発が不可欠である。そこで、放射線グラフト重合によりアンテナ基板の原料であるフッ素基板表面にアクリル酸を導入し、表面改質を図った。グラフト重合処理後のフッ素基板と銅箔との剥離強度の測定を行った結果、処理前の3.9N/cmに対して、約16N/cmに付着力の改善を図ることができた。また、グラフト処理前後における比誘電率の測定を空洞共振器法により測定し、処理前後で大きく変化しないことを確認した。これは、材料の電気的特性を大きく変化させず、表面の極めて薄い部分に官能基を導入できたことになる。
伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 近木 祐一郎*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 松村 知宏*; 嶋津 博士*; 坂田 栄二*
no journal, ,
マイクロ波・ミリ波計測システムの高性能化やミリ波車載レーダーの普及のために、効率の良い小型平面デバイスの開発が不可欠である。アンテナ基材として、低損失材料であるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を基材として使用することが不可欠であるため、この材料の表面を放射線グラフト重合技術により改質した。その結果、未処理のPTFEと銅箔との接着強度が3.9N/cmであるのに対し、約16N/cmにまで付着力を向上することができた。グラフト処理前後における比誘電率も大きく変化しないことから、PTFEの有する電気的特性を保持した状態で表面の改質に成功したと言える。
N
微粒子の研究玉井 雄大; 石井 佑弥*; 萩谷 裕之; 菊地 隆之*; 横山 淳*; 西原 美一*; 武田 全康; 加倉井 和久; 奥 隆之; 篠原 武尚; et al.
no journal, ,
磁気テープは大量のデータを保存できる信頼性の高い記録媒体として広く使用され、さらなる記録の高密度化が求められている。しかし、そのためには現在使われている針状微粒子では限界が見えてきており、球状微粒子でも高い保磁力を発現する材料として、FeN構造を有する窒化鉄微粒子磁性体が開発された。本研究では偏極中性子回折実験を行い、ラミネートされたFeN微粒子の磁気モーメントの絶対値と平均粒径を評価した。
N微粒子磁性体の酸素処理効果玉井 雄大; 西原 美一*; 武田 全康; 加倉井 和久; 佐々木 勇治*; 岸本 幹雄*
no journal, ,
球状FeN微粒子磁性体は、従来の針状メタル磁性体に比べて高い磁気特性を有しており、磁気テープとして実用化されれば数十テラバイト容量が期待できる次世代の磁性材料である。偏極中性子回折法を用いたこれまでの研究で、微粒子合成の際に過度な表面酸化処理を施すとFeNの磁気モーメントの絶対値が小さくなる予備的な実験結果が得られている。本研究では酸化処理状態の異なる複数の試料を測定することで、磁気モーメントの系統的な変化を調べた。また、X線回折測定及び磁化測定の結果を考慮することで、微粒子の構成成分と内部のFeNの粒径を評価した。
