超ナノ微結晶ダイヤモンド/水素化アモルファスカーボン混相（UNCD/a-C:H)膜は，粒径10 nm程度の無数のナノ微結晶ダイヤモンド（UNCD)が水素化アモルファスカーボン（a-C:H)マトリックスに内在する構造をとり，膜中に無数のUNCDの界面・粒界が存在し，それを起源とする特異な光・電子状態が発現する等の特徴を有する。本研究では、UNCD/a-C:Hの光・電気・機械特性と膜構造との相関を調べ、その物性の期限を明らかにすることを目標としている。
負バイアス印加装置の適用により、申請時の60 GPaの膜の硬度を80 GPaまで高めることを実現した。室温プロセスにもかかわらず、CVD多結晶ダイヤ膜と同等の硬度が得られるようになったことは画期的である。これまでは、通常のラマン分光では、ダイヤモンドのラマン散乱光がa-Cマトリックスからの散乱光に埋もれて観測困難であったが、ダイヤモンドの鋭いピークを観測できるようになった。加えて、バッファ層の適用により、Si、Ti等の種々の基板への膜堆積が可能であることを実証した。また、イエナ大学のVolker Deckert教授Grとの共同研究により、近接場ラマン分光法により、ナノダイヤモンド結晶粒を観測できることを実証した。