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量子ビーム装置とイオン液体を組み合わせた新規マイクロ・ナノ構造体作製法の開発

Research Project

Project/Area Number 12J00380
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

南本 大穂  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsイオン液体 / 量子ビーム装置 / 新規微細加工技術 / 放射線化学 / MEMS / 新規微細加工 / 室温イオン液体
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、難揮発性等の物理化学的性質を有する室温で液体の有機塩であるイオン液体を真空チャンバに導入し、集束イオンビームや電子ビームの照射に伴い誘起される化学反応を制御することによる三次元微細構造体作製法の開発を行っている。
昨年度までに、重合性イオン液体と集束イオンビーム描画装置を用いた高分子構造体作製において、通常の固体レジスト材料を用いた直接描画法では作製が困難な形状のものでも、ビームの単純なラスター走査で短時間に作製できることを明らかにした。さらには、電子線を用いても同様に微細構造体作製が可能であることも見出している。
本年度は、新たな技術革新に向けて、金属イオンの溶液中での還元反応を制御することによる金属微細構造体作製技術の確立を目標とした。結果として、銀塩を溶解させたイオン液体に電子線を照射することにより、微細銀構造体作製に成功した。構造体作製に成功しただけでなく、ビームのラスター走査方向が析出形態に与える影響等を精査することで、望みの形状を得るための明確な指針を提案することに成功した。さらには、エネルギー分散型X線分析を行うことにより、これまでの直接描画による金属構造体作製技術と比較して格段に構造体の純度が向上するという有用な点も見出した。この結果は、放射線耐性が高いイオン液体を選択した結果であり、今後はさらなる検討により、より高い分解能が達成できると期待できる。加えて、溶解させる金属塩を検討することにより他の様々な金属種でも同様の結果が期待できると考えている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Polymerization of Room-Temperature Ionic Liquid Monomers by Electron Beam Irradiation with the Aim of Fabricating Three-Dimensional Micropolymer/Nanopolymer Structures2015

    • Author(s)
      H. Minamimoto, H. Irie, T. Uematsu, T. Tsuda, A. Imanishi, S. Seki, S. Kuwabata
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 31(14) Issue: 14 Pages: 4281-4289

    • DOI

      10.1021/la503252p

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fine Patterning of Silver Metal by Electron Beam Irradiation onto Room-temperature Ionic Liquid2015

    • Author(s)
      H. Minamimoto, H. Irie, T. Uematsu, T. Tsuda, A. Imanishi, S. Seki, S. Kuwabata
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 44 Issue: 3 Pages: 312-314

    • DOI

      10.1246/cl.141037

    • NAID

      130004868383

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Three-dimensional micro/nano-scale structure fabricated by combination of non-volatile polymerizable RTIL and FIB irradiation2014

    • Author(s)
      桑畑 進
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 3722-3722

    • DOI

      10.1038/srep03722

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イオン液体中での放射線化学反応制御による微細三次元構造体の作製2014

    • Author(s)
      南本 大穂、入江 晴康、上松 太郎、津田 哲哉、今西 哲士、関 修平、桑畑 進
    • Organizer
      第5回イオン液体討論会
    • Place of Presentation
      横浜シンポジア
    • Year and Date
      2014-10-28 – 2014-10-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of Micro/nano-Polymer Structures by Polymerizable Room-Temperature Ionic Liquid and Electron Beam Irradiation2014

    • Author(s)
      H. Minamimoto, H. Irie, T. Uematsu, T. Tsuda, A. Imanishi, S. Seki, S. Kuwabata
    • Organizer
      Taiwan-Japan Bilateral Workshop 2014
    • Place of Presentation
      成功大学
    • Year and Date
      2014-10-12 – 2014-10-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of Micro/nano-Polymer Structures by Polymerizable Room-Temperature Ionic Liquid and Electron Beam Irradiation2013

    • Author(s)
      南本 大穂
    • Organizer
      Japan-Taiwan Bilateral Workshop
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2013-10-02
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 重合性イオン液体への量子ビーム照射によるマイクロ・ナノパターニング2013

    • Author(s)
      南本 大穂
    • Organizer
      第62回高分子討論会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2013-09-11
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of 3D Micro/nano-Structures by Irradiation of Ouantum Beam into Room-Temperature Ionic Liquid2013

    • Author(s)
      南本 大穂
    • Organizer
      COIL5
    • Place of Presentation
      Hotel Vilamoura
    • Year and Date
      2013-04-25
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体中への量子ビーム照射による三次元マイクロ・ナノ構造体の作製2013

    • Author(s)
      南本大穂
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館琵琶湖草津キャンパス(滋賀県)
    • Year and Date
      2013-03-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel Fabrication Method for Preparing 3D Micro/nano- Structures by Introducing Room-Temperature Ionic Liquid2012

    • Author(s)
      Hiro Minamimoto
    • Organizer
      Japan-Taiwan Bilateral Workshop 2012
    • Place of Presentation
      Osaka University (大阪府)
    • Year and Date
      2012-12-05
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体と電子線リソグラフィー技術を組み合わせた新規微細加工法の開発2012

    • Author(s)
      南本大穂
    • Organizer
      関西電気化学研究会
    • Place of Presentation
      京都大学桂キャンパス(京都府)
    • Year and Date
      2012-12-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of 3D Polymer Structures from Room-Temperature Ionic Liquid2012

    • Author(s)
      Hiro Minamimoto
    • Organizer
      PRIME 2012
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center (the USA)
    • Year and Date
      2012-10-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体と量子ビームを組み合わせた新規微細加工法の開発2012

    • Author(s)
      南本大穂
    • Organizer
      高分子年次会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-05-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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