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MEMS微細構造による単層カーボンナノチューブ成長のリアルタイム計測

Research Project

Project/Area Number 17651082
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Microdevices/Nanodevices
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

星野 一憲  東大, 情報理工学(系)研究科, 講師 (30361546)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 下山 勲  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (60154332)
丸山 茂夫  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90209700)
松本 潔  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (10282675)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords単層カーボンナノチューブ / シリコンカンチレバー / 希薄流体 / MEMS
Research Abstract

カーボンナノチューブの成長方向・量を制御する要因として,電界の方向のほかに,ガスの流れ方向および流速が考えられる。望ましい位置にカーボンナノチューブを成長させる方法の一つとして,MEMS微細構造を利用した流れ制御が有効であると考えられる。シリコン基板上に微細流路をつくり,流路幅の変化によって流速を制御し,カーボンナノチューブ成長量と流速の関係を調べた。その結果,流速が早いほど,カーボンナノチューブの成長は活発になるが,流路壁面に成長するナノチューブの成長方向とガス流れ方向の間には顕著な相関がないことが明らかになった。
ここでは,通常の流体と希薄気体と境界にあたる流れ条件を与える反応管内で実験を行った。ここで,反応ガスの圧力を下げ,希薄気体としての仮定が成立する条件で反応を行なえば,壁面におけるすべりが生じるため,ガス方向とナノチューブ成長方向との間の関係が観察されるようになる可能性がある。
また,カーボンナノチューブ成長をリアルタイムで計測するための微小カンチレバーを製作し,反応炉をピエゾアクチュエータによって外部から加振することによって内部のカンチレバーの振動の周波数応答を計測することができた。これにより,カンチレバー自体に静電アクチュエータなどの駆動方法を集積することなく計測環境が得られることがわかった。これにより,製作可能なカンチレバー特性の自由度が大幅に増し,様々なカーボンナノチューブの成長条件に適したカンチレバーを製作することができる。

Report

(1 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2006

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] Density Control of Carbon Nanotubes Using Ethanol Vapor Flow2006

    • Author(s)
      Yusuke Takei, Kazunori Hoshino, Kiyoshi Matsumoto, Isao Shimoyama
    • Journal Title

      Proceedings of the IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems

      Pages: 914-917

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Cantilever Microphone Using Resonance of Closed-end air columns2006

    • Author(s)
      Seiichi Yoshimi, Kazunori Hoshino, Kiyoshi Matsumoto, Isao Shimoyama
    • Journal Title

      Proceedings of the IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems

      Pages: 574-577

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Selective Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes on Si Wafer by Hydrophilic and Hydrophobic Catalyst Patterning2006

    • Author(s)
      Yusuke Takei, Kazunori Hoshino, Kiyoshi Matsumoto, Isao Shimoyama
    • Journal Title

      Proceedings of the 13th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators

      Pages: 101-104

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Miniature Fuel Cell with Conducive Silicon Electrodes2006

    • Author(s)
      Shinsuke Onoe, Kazunori Hoshino, Kiyoshi Matsumoto, Isao Shimoyama
    • Journal Title

      Proceedings of the 13th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators

      Pages: 1296-1299

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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