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Selective growth of metallic/semiconducting single-walled carbon nanotubes by precise supply control of chemically active species

Research Project

Project/Area Number 19740339
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Plasma science
Research InstitutionToyohashi University of Technology (2008)
Hokkaido University (2007)

Principal Investigator

SUDA Yoshiyuki  Toyohashi University of Technology, 工学部, 准教授 (70301942)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) SUGAWARA Hirotake  北海道大学大学院, 情報科学研究科, 准教授
TAKAYAMA Junichi  北海道大学大学院, 情報科学研究科, 修士課程
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2008: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Keywordsプラズマ応用 / 単層カーボンナノチューブ / カイラリティ / 化学気相堆積 / エッチング / 二酸化炭素 / 化学活性種 / ラマン分光
Research Abstract

(1) カーボンナノチューブ(CNT)の原料ガスであるCH_4にCO_2ガスを添加したところ,多層CNTの層数・内径・外径が増加した。また,CO_2添加により単層CNTの直径分布を太い方へ変化できた。(2)CNT成長領域から60cm程度の距離にプラズマを発生させることで,Si基板上に堆積したAl_2O_3/Fe/Al_2O_3の3層構造触媒から欠陥のほとんどない高品質な単層CNTが合成できた。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (105 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (24 results) (of which Peer Reviewed: 20 results) Presentation (80 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Filament discharge enhances field emission properties by making twisted carbon nanofibres stand up2008

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    • NAID

      10024470262

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      Y. Shinohara, et.al.
    • Organizer
      第35回記念フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム, 2P-44
    • Place of Presentation
      東京工業大学
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Selective Growth of Carbon Nanotubes by Chemical Vapor Deposition using CH_4/CO_2 Mixture Gas2008

    • Author(s)
      高山純一, 須田善行, 沖田篤士, 中村潤児, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      International Carbon nanotube conference in NU, GP-5
    • Place of Presentation
      Nagoya University, Nagoya, Japan
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of carbon nanotube precursors in CH_4/H_2 plasma2008

    • Author(s)
      沖田篤士, 須田善行, 高山純一, 小田昭紀, 中村潤児, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      International Carbon nanotube conference in NU, GP-6
    • Place of Presentation
      Nagoya University, Nagoya, Japan
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] モンテカルロシミュレーションによる直流および高周波交流電界下低気圧CF_4中電子輸送係数の解析2008

    • Author(s)
      宮本敦史, 菅原広剛, 須田善行, 酒井洋輔
    • Organizer
      第43回応用物理学会北海道支部/第4回日本光学会北海道支部合同学術講演会, B-6
    • Place of Presentation
      北海道大学
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 触媒表面処理と炭酸ガス添加がカーボンナノチューブ成長に与える影響2008

    • Author(s)
      高山純一, 須田善行, 沖田篤士, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      第43回応用物理学会北海道支部/第4回日本光学会北海道支部合同学術講演会, A-19
    • Place of Presentation
      北海道大学
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] プラズマ支援化学気相堆積におけるカーボンナノチューブ成長初期過程の調査2008

    • Author(s)
      須田善行, 沖田篤士, 小田昭紀, 中村潤児, 酒井洋輔, 菅原広剛
    • Organizer
      第25回プラズマプロセシング研究会, A3-02
    • Place of Presentation
      山口県教育会館/ゆ〜あいプラザ
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 流体モデルによるCF_4 RFプラズマの構造解析(2)-衝撃電界重畳法によるCF_4解離の促進-2008

    • Author(s)
      江口礼良, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行
    • Organizer
      平成20年電気学会全国大会, 1-202
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
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  • [Presentation] CH_4プラズマ中のC_xH_y蓄積によるイオン・ラジカル生成への影響2008

    • Author(s)
      日詰洋平, 沖田篤士, 小田昭紀, 菅原広剛, 須田善行, 酒井洋輔
    • Organizer
      平成20年電気学会全国大会, 1-203
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
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  • [Presentation] CHF_3プラズマの解析(2)-電子輸送係数RF周期応答の圧力依存性-2008

    • Author(s)
      齊藤隆典, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行
    • Organizer
      平成20年電気学会全国大会, 1-204
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
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  • [Presentation] C_8F_18プラズマCVDによるa-C:F膜の異種構造積層堆積2008

    • Author(s)
      水野巧一朗, 小池広恵, 山内達也, 菅原広剛, 須田善行, 酒井洋輔
    • Organizer
      平成20年電気学会全国大会, 1-208
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 封じきりC_8F_18プラズマCVDによる二層非晶質フッ化炭素膜の間欠堆積2008

    • Author(s)
      山内達也, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行, 小池広恵
    • Organizer
      平成20年電気学会全国大会, 2-093
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
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  • [Presentation] 二酸化炭素添加によるカーボンナノチューブ直径に及ぼす影響2008

    • Author(s)
      高山純一, 須田善行, 沖田篤士, 中村潤児, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会, 29p-J-8
    • Place of Presentation
      日本大学
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  • [Presentation] CF_4 RFプラズマのバルクにおける電界と電子ドリフト速度2007

    • Author(s)
      江口礼良, 宮本敦史, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行
    • Organizer
      2007年放電学会年次大会, A-1-7
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2007-11-15
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  • [Presentation] CH_4 RFプラズマ中でのC_xH_y生成がCNT成長寄与種に与える影響の評価2007

    • Author(s)
      日詰洋平, 沖田篤士, 小田昭紀, 菅原広剛, 須田善行, 酒井洋輔
    • Organizer
      2007年放電学会年次大会, C-4-6
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2007-11-15
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  • [Presentation] プラズマ支援化学気相堆積によるカーボンナノチューブ成長におけるメタンと水素ガスの役割2007

    • Author(s)
      須田善行, 沖田篤士, 小田昭紀, 中村潤児, 前川将之, 高山純一, 浅岡典央, 福田祐司, 酒井洋輔, 菅原広剛
    • Organizer
      2007年放電学会年次大会, D-5-2
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2007-11-15
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  • [Presentation] Investigation of Incubation Time for Carbon Nanotube Growth by CH_4/H_2 Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition2007

    • Author(s)
      沖田篤士, 須田善行, 小田昭紀, 中村潤児, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      Eighth International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT07), A24
    • Place of Presentation
      The Parque Metalurgico, Ouro Preto, Brazil
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  • [Presentation] Effect of CO_2 Addition on Carbon Nanotube Growth by CVD using CH_42007

    • Author(s)
      須田善行, 齊藤武, 沖田篤士, 尾関充史, 中村潤児, 酒井洋輔, 菅原広剛
    • Organizer
      Eighth International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT07), A30
    • Place of Presentation
      The Parque Metalurgico, Ouro Preto, Brazil
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  • [Presentation] Observation of Surface and Cross Section of Amorphous Fluorocarbon Films Composed by Perfluoro-Octane Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition2007

    • Author(s)
      山内達也, 小池広恵, 菅原広剛, 須田善行, 酒井洋輔
    • Organizer
      XXVIII International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG), 2P13-34
    • Place of Presentation
      The Top Hotel Praha, Prague, Czech Republic
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  • [Presentation] Effect of Methane/Hydrogen Mixture Gases on Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition for Carbon Nanotubes Growth2007

    • Author(s)
      沖田篤士, 須田善行, 小田昭紀, 中村潤児, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      XXVIII International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG), 2P13-20
    • Place of Presentation
      The Top Hotel Praha, Prague, Czech Republic
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  • [Presentation] Deposition of Amorphous Fluorocarbon Films by C_8F_18/Ar Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition and Their Chemical Properties2007

    • Author(s)
      小池広恵, 山内達也, 酒井洋輔, 菅原広剛, 須田善行
    • Organizer
      18th International Symposium on Plasma Chemistry, 27P-68
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Japan
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  • [Presentation] Effects of Hydrogen Supply on Growth of Carbon Nanotubes in CH_4/H_2 Plasmas2007

    • Author(s)
      沖田篤士, 須田善行, 小田昭紀, 中村潤児, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      18th International Symposium on Plasma Chemistry, 27B-p2
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Japan
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  • [Presentation] Effect of Thickness of Aluminum Oxide Underlayer on Single-Walled Carbon Nanotube Growth using Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition2007

    • Author(s)
      須田善行, 尾関充史, 沖田篤士, 齊藤武, 酒井洋輔, 菅原広剛
    • Organizer
      18th International Symposium on Plasma Chemistry, 28P-154
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Japan
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  • [Presentation] Production of Nitrogen-Containing Carbon Plasma using Shunting Arc Discharge for Carbon Nitride Films Preparation2007

    • Author(s)
      高木浩一, 今西圭吾, 村上貴之, 向川政治, 藤原民也, 須田善行, 行村建
    • Organizer
      9th International Workshop Plasma-Based Ion Implantation & Deposition, O-1-2
    • Place of Presentation
      Leipziger KUBUS, Leipzig, Germany
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  • [Presentation] Growth Promotion and Etching of Carbon Nanotubes by CO_2 in Chemical Vapor Deposition using CH_4 Gas2007

    • Author(s)
      須田善行, 齊藤武, 沖田篤士, 高山純一, 中村潤児, 酒井洋輔, 菅原広剛
    • Organizer
      AVS 54th International Symposium & Exhibition, NS-ThM7
    • Place of Presentation
      Washington State Convention Center, Seattle, WA, USA
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  • [Presentation] Composition of Two-Layered Amorphous Fluorocarbon Fims by Perfluorooctane Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition2007

    • Author(s)
      山内達也, 小池広恵, 菅原広剛, 須田善行, 酒井洋輔
    • Organizer
      2007 Japan-Korea Joint Symposium on Electrical Discharge and High Voltage Engineering, 16P-26
    • Place of Presentation
      Shibaura Institute of Technology, Tokyo, Japan
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  • [Presentation] Evaluation of Ion and Radical Fluxes in CH_4/H_2 Plasma for CNT Growth2007

    • Author(s)
      日詰洋平, 沖田篤士, 小田昭紀, 菅原広剛, 須田善行, 酒井洋輔
    • Organizer
      2007 Japan-Korea Joint Symposium on Electrical Discharge and High Voltage Engineering, 16P-25
    • Place of Presentation
      Shibaura Institute of Technology, Tokyo, Japan
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  • [Presentation] Role of Methane and Hydrogen Gases in Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition of Carbon Nanotubes2007

    • Author(s)
      須田善行, 沖田篤士, 小田昭紀, 中村潤児, 酒井洋輔, 菅原広剛
    • Organizer
      2007 Japan-Korea Joint Symposium on Electrical Discharge and High Voltage Engineering, 16B-p4
    • Place of Presentation
      Shibaura Institute of Technology, Tokyo, Japan
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  • [Presentation] Synthesis of Y-Junction Carbon Nanotubes by Alcohol Chemical Vapor Deposition2007

    • Author(s)
      前川将之, 須田善行, 沖田篤士, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      2007 MRS Fall Meeting, II5.28
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center and Sheraton Boston Hotel, Boston, MA, USA
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  • [Presentation] Investigation of Catalyst Reduction and Etching of Carbon Nanotubes Caused by Hydrogen During Carbon Nanotube Growth in CH_4/H_2 Plasmas2007

    • Author(s)
      沖田篤士, 須田善行, 小田昭紀, 中村潤児, 日詰洋平, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      2007 MRS Fall Meeting, II5.10
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center and Sheraton Boston Hotel, Boston, MA, USA
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  • [Presentation] Growth Promotion and Etching of Carbon Nanotubes by Carbon Dioxide in Chemical Vapor Deposition using Methane Gas2007

    • Author(s)
      須田善行, 齊藤武, 沖田篤士, 高山純一, 中村潤児, 酒井洋輔, 菅原広剛
    • Organizer
      2007 MRS Fall Meeting, II5.15
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center and Sheraton Boston Hotel, Boston, MA, USA
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  • [Presentation] Numerical Simulation of Radio-Frequency Plasmas at Low-Pressure for Carbon Nanotube Growth2007

    • Author(s)
      小田昭紀, 沖田篤士, 須田善行
    • Organizer
      第20回プラズマ材料科学シンポジウム, 21A-p4
    • Place of Presentation
      名古屋大学
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  • [Presentation] アルコール化学気相堆積法による分岐カーボンナノチューブの生成(3)-Co/Moモル比によるCNT成長の違い-2007

    • Author(s)
      前川将之, 須田善行, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      第33回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム, 2P-33
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      九州大学
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  • [Presentation] ナノチューブ創製用CH_4/H_2混合RFプラズマのシミュレーション-ガス流量の効果-2007

    • Author(s)
      小田昭紀, 沖田篤士, 須田善行
    • Organizer
      平成19年秋季第68回応用物理学会学術講演会, 7p-ZQ-8
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
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  • [Presentation] プラズマ化学気相堆積による単層カーボンナノチューブ合成におけるAl_2O_3支持材料の効果2007

    • Author(s)
      須田善行, 尾関充史, 沖田篤士, 齊藤武, 酒井洋輔, 菅原広剛
    • Organizer
      放電学会若手セミナー, P-21
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル
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      荒木田大嗣, 江口礼良, 森直樹, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行
    • Organizer
      電気学会放電・プラズマ合同研究会, ED-07-128, PST-07-48
    • Place of Presentation
      北海道大学
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  • [Presentation] モンテカルロ法による高周波CF_4プラズマ中電子エネルギー分布の特性解析2007

    • Author(s)
      森直樹, 菅原広剛, 荒木田大嗣, 江口礼良, 須田善行, 酒井洋輔
    • Organizer
      電気学会放電・プラズマ合同研究会, ED-07-129, PST-07-49
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      北海道大学
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  • [Presentation] C_8F_l8プラズマCVDによるa-C:F膜生成とその特性の評価2007

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      小池広恵, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行, 山内達也
    • Organizer
      電気学会放電・プラズマ合同研究会, ED-07-134, PST-07-54
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      北海道大学
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  • [Presentation] 流体モデルによるナノチューブ成長用プラズマの数値シミュレーション2007

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      小田昭紀, 沖田篤士, 須田善行
    • Organizer
      電気学会放電・プラズマ合同研究会, ED-07-131, PST-07-51
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      北海道大学
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  • [Presentation] アルコール触媒化学気相堆積法によるカーボンナノチューブ成長におけるCo/Mo触媒条件の依存性2007

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      前川将之, 須田善行, 沖田篤士, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      電気学会放電・プラズマ合同研究会, ED-07-132, PST-07-52
    • Place of Presentation
      北海道大学
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      齊藤隆典, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行
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      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.101
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      北海道工業大学
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  • [Presentation] 流体モデルによるCF_4RFプラズマの構造解析 -バルクにおける電界の応答特性-2007

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      江口礼良, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行
    • Organizer
      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.98
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      北海道工業大学
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      荒木田大嗣, 江口礼良, 森 直樹, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行
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      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.97
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      北海道工業大学
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      森 直樹, 菅原広剛, 江口礼良, 荒木田大嗣, 須田善行, 酒井洋輔
    • Organizer
      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.99
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      日詰洋平, 沖田篤士, 小田昭紀, 菅原広剛, 須田善行, 酒井洋輔
    • Organizer
      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.91
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      北海道工業大学
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      山内達也, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行, 小池広恵
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      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.104
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      小池広恵, 菅原広剛, 酒井洋輔, 須田善行, 山内達也
    • Organizer
      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.92
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      北海道工業大学
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      高山純一, 須田善行, 沖田篤士, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.102
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      北海道工業大学
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      前川将之, 須田善行, 沖田篤士, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.103
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      北海道工業大学
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      沖田篤士, 須田善行, 小田昭紀, 前川将之, 高山純一, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.90
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      北海道工業大学
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      須田善行, 沖田篤士, 小田昭紀, 中村潤児, 菅原広剛, 酒井洋輔
    • Organizer
      電気学会プラズマ研究会, PST-07-82
    • Place of Presentation
      同志社大学
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.arc.eee.tut.ac.jp/papers/paper.htm

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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