脱濡れ現象による自己組織化を用いた機能性ナノ薄膜材料の創製
【研究分野】ナノ材料工学
【研究キーワード】
ナノ材料 / 自己組織化 / 結晶成長 / マイクロ・ナノデバイス / 脱濡れ / 微細加工
【研究成果の概要】
汎用性の高いスパッタ法により成膜した薄膜の脱濡れ（熱凝集）現象を用いて、特異な形状や良質な結晶構造を有する多種・多様な自己組織化機能性ナノ材料を作製した。我々は、機能層と基板との間に、シード層と呼ばれる薄膜層を導入することで自己組織化を促進させ、良質な薄膜構造を発生させる、低コストなボトムアップ型のナノ材料創製技術を開発した。本手法を用いて、我々はナノ材料の形や大きさに関してより緻密な制御を行うと供に、得られた知見から、本研究における脱濡れの詳細メカニズムを結晶成長学的見地から考察した。更に、ナノ材料の多層化や意図した構造制御によって、作製したナノ薄膜材料の機能性の向上を図った。
【研究の社会的意義】
本研究により、生産性やコスト面に優れた成膜法（スパッタ法）を用いて作製した薄膜を熱することで脱濡れ（熱凝集）を施し、自己組織化によって良質な機能性ナノ材料を、従来の手法と比較して、比較的容易に得ることが可能となった。本作製手法の開発により、自己組織化形成技術としてナノ材料作製における選択肢が増え、より多くの研究従事者に利用され、応用されることで、新素材や新たな高密度・高機能素子の開発に繋がるものと考えられる。本研究により得られたナノ材料は、化学的に合成されたナノ粒子や、従来の脱濡れ手法により作製されたナノ材料に比べ、結晶構造有しているため、今後のナノ科学の機構解明にも役立つものと考えられる。
【研究代表者】
【研究協力者】 |
| 河 在根 | |
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【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【配分額】5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)