2010 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ粒子含有プラズマによるナノ界面ボンドエンジニアリングの創生
| Project Area | Creation of Science of Plasma Nano-Interface Interactions |
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21110005
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
白谷 正治 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (90206293)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古閑 一憲 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (90315127)
板垣 奈穂 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (60579100)
内田 儀一郎 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (90422435)
鎌滝 晋礼 九州大学, 高等教育開発推進センター, 助教 (60582658)
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| Keywords | プラズマ局所反応場 / ナノ界面制御 / 相互作用 / トップダウンプロセス / ボトムアッププロセス / 揺らぎ / コンビナトリアル摂動解析 / ナノ粒子 |
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| Research Abstract |
本研究では、サイズ制御したナノ粒子を孤立保持してプラズマとの相互作用を観察するプラズマ局所反応場を創成し、コンビナトリアル摂動解析法を確立してナノ界面・プラズマ相互作用を「見る」ことを目的とし、(1)プラズマ局所反応場の創成、(2)コンビナトリアル摂動解析、(3)ナノ粒子物性in-situ計測の3項目について研究を行う。コンビナトリアル摂動解析法では、パラメタに摂動を加え関数Gをテーラ展開し、パラメタ依存性を明らかにする。特に、複数パラメタに同時に摂動を加え、一度に複数パラメタへの依存性、シナジー効果、安定性等を解明することが可能である。
平成21年度は、放電電力を摂動してナノ粒子の物性の一つであるナノ粒子サイズ・密度のその2次元その場計測を行った。
まず、放電電力の摂動度0,10,20、30%の場合の、気相中ナノ粒子量の放電開始後からの時間推移を測定した。摂動度10%は摂動無しとほぼ同じく放電開始から単調増加した。これに対して、摂動度20%、30%では、摂動度が大きくなるにつれて、ナノ粒子量が減少し、放電開始後7秒以降、飽和傾向にあり、ナノ粒子の生成が抑制されていることが分かった。このときの、ナノ粒子サイズ・密度・サイズ分布を計測したところ、摂動度が大きくなるにつれて、発生したナノ粒子のサイズが小さくなり、密度が大きくなること、またサイズ分布が狭まる傾向にあった。これはプラズマの摂動により、ナノ粒子成長の揺らぎについての重要な情報を含んでいる。
今後は、このサイズ分布の決定要因を明らかにするため、コンビナトリアル摂動解析法を用いて、プラズマ中のナノ粒子サイズ分布に対するプラズマパラメータの影響を定量的に明らかにする。
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