機能性材料分野における驚異
としてダイヤモンド応用には幅広い技術が絡み、非常に困難です。比較的短期間で実現するには、様々な分野の共同研究が必要です。今後、CVDダイヤモンド成長技術の継続的な開発と改良、そして、その応用の可能性を探る必要があります。CVDダイヤモンド音響、光学、電気分野におけるCVDフィルムは、21世紀のハイテク開発における新たな材料となるでしょう。CVDの応用は、エンジニアリング材料と機能性材料の両方に活用できます。以下は、その機能的な応用例の一部です。
機能性材料とは？機能性材料とは、産業や技術に利用される光、電気、磁気、音、熱などの物理的・化学的機能を持つ様々な材料のことを指し、電気機能材料、磁気機能材料、光機能材料、超伝導材料、生体材料、機能性膜などが含まれます。
機能性膜とは何ですか？その特徴は何ですか？機能性膜とは、光、磁性、電気濾過、吸着などの物理的特性と、触媒作用や反応などの化学的特性を備えた薄膜材料を指します。
薄膜材料の特徴：薄膜材料は典型的な二次元材料であり、二次元スケールでは大きく、三次元スケールでは小さいという特徴を持っています。一般的に用いられる三次元バルク材料と比較して、性能と構造において多くの特徴を備えています。最大の特徴は、薄膜製造時に特殊な薄膜製造方法を用いることで、機能性フィルムの特性を実現できることです。そのため、薄膜機能性材料は注目と研究のホットトピックとなっています。
として二次元材料薄膜材料の最も重要な特徴は、いわゆるサイズ特性であり、様々な部品の小型化と集積化に利用できます。薄膜材料の多くの用途はこの点に基づいており、最も典型的な用途は集積回路やコンピューターストレージ部品の記憶密度向上です。
薄膜材料はサイズが小さいため、表面と界面の相対的な割合が比較的大きく、表面が示す特性が非常に顕著です。表面界面に関連する一連の物理的効果があります。
（１）光干渉効果による選択的な透過と反射
（２）電子と表面の衝突による非弾性散乱により、導電率、ホール係数、電流磁場効果などが変化します。
（３）フィルムの厚さは電子の平均自由行程よりもはるかに小さく、電子のドロビイ波長に近いため、フィルムの２つの表面の間を往復する電子は干渉し、表面の垂直方向の移動に関連するエネルギーは離散的な値をとり、電子輸送に影響を与えます。
（４）表面では原子が周期的に途切れており、表面エネルギー準位や発生する表面状態の数は表面原子数と同程度であり、半導体などキャリアの少ない材料に大きな影響を与える。
（５）表面磁性原子の隣接原子数が減少し、表面原子の磁気モーメントが増加する。
（６）薄膜材料等の異方性
薄膜材料の性能は作製プロセスに影響を受けるため、その多くは作製プロセス中に非平衡状態にあります。そのため、薄膜材料の組成と構造は平衡状態に制約されることなく、広範囲に変化させることができます。そのため、バルク材料では実現が困難な多くの材料を作製し、新たな特性を得ることができます。これは薄膜材料の重要な特徴であり、薄膜材料が人々の注目を集める重要な理由でもあります。化学的手法と物理的手法のどちらを用いても、設計通りの薄膜を得ることができます。