本文档属于类型a，即报告了一项原创性研究的学术论文。以下是针对该研究的详细学术报告：

1. 作者及发表信息
本文由大阪大学工学院的森勇蔵（吹田4621）和山内和人（吹田4622）合作完成，发表于1986年的《大阪大学低温センターだより》（第53卷，第12-16页）。

2. 学术背景
研究领域为超精密加工技术，聚焦于弹性发射加工（Elastic Emission Machining, EEM）的原理与应用。传统机械加工在纳米级精度上存在局限性，而化学研磨则受限于材料选择性和表面物性控制。EEM通过固体界面原子间的相互作用实现原子级去除，为解决这一问题提供了新思路。研究目标包括：（1）开发基于EEM的数值控制加工方法（NC-EEM）；（2）阐明EEM的加工机制，尤其是界面电子状态对加工效率的影响。

3. 研究流程与方法
3.1 NC-EEM加工系统开发
- 原理设计：利用流体轴承效应，将微细粉末（如SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂，粒径＜1μm）悬浮于液体中，通过旋转聚氨酯球（低弹性体）产生流体动压流，使粉末无接触地作用于工件表面（图1）。
- 关键创新：流体膜厚度由载荷与动压平衡自动调节，确保单位时间内作用粉末数量恒定，从而实现加工量的时间控制（图2）。
- 实验对象：以浮法玻璃和单晶硅（111）为工件，加工区域为φ1-2mm的微区。

3.2 加工性能验证
- 精度测试：通过干涉仪测量浮法玻璃平面加工后的高度差，结果显示精度优于0.1μm（图3）。
- 表面粗糙度：利用Talystep台阶仪（分辨率5Å）测得加工面粗糙度低于原子台阶高度，达到几何学镜面（图4）。

3.3 加工机制研究
- 界面电子状态分析：采用表面光电压法（Surface Photovoltage, SPV）测量粉末吸附后的Si表面电位变化。
- 实验条件：高真空环境，温度控制以避免载流子浓度干扰。
- 结果：ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂粉末分别使表面电位降低0.28 eV、0.15 eV、0.11 eV（图7），表明界面电子捕获导致费米能级上移，削弱表面原子结合力。
- 加工速度相关性：SPV变化趋势与实测加工速度（ZrO₂＞Al₂O₃＞SiO₂）一致（图8），验证了电子状态对加工效率的决定性作用。

4. 主要结果与逻辑关联
- NC-EEM系统：成功实现了亚微米级精度的可控加工，其流体动力学设计解决了粉末均匀供给难题。
- 物性分析：加工面无塑性变形（通过应力场分析确认），表面物性与化学研磨相当（MOS变容器的C-V特性及光致发光强度验证，图5）。
- 机制揭示：界面分极和局部电场（图6）是原子自发脱附的核心因素，SPV数据为理论模型（如簇电子态计算）提供了实验依据。

5. 结论与价值
- 科学价值：首次将固体界面电子态与原子级加工关联，为超精密加工提供了新理论框架。
- 应用价值：NC-EEM可加工硬脆材料（如硅、玻璃），适用于光学元件和半导体器件的无损伤加工。

6. 研究亮点
- 方法创新：流体轴承式粉末供给系统实现了加工稳定性。
- 跨学科融合：结合固体物理（界面电子学）与机械工程（超精密加工）。
- 技术指标：表面粗糙度达原子级，优于同期离子溅射等工艺（图5对比）。

7. 其他价值
研究提出的“界面分极促进原子脱附”机制（图6）可拓展至其他领域，如纳米材料组装和摩擦学设计。

（注：全文约1500字，涵盖研究全流程及核心发现，符合学术报告规范。）