2015 Fiscal Year Research-status Report
イオンマイグレーションの先駆的活用に基づく金属ナノデンドライトの革新的創製
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15K13822
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
坂 真澄 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20158918)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
李 渊 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50625001)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 機械材料・材料力学 / イオンマイグレーション / 金属ナノデンドライト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は以下の研究実績を得た。
1.イオンマイグレーション(IM)による金属（化合物）微細構造体の創製 まずガラス基板上で平行に隔てた二つの銀電極間に蒸留水を滴下して直流バイアスを印加し、IM実験を行い、銀微細構造体の創製を実現した。電極の経時変化により印加時間が長くなるにつれ、銀微細構造体が成長することを確認した。次に新規電極を設計し反応槽を用いて、電源装置と電流・電圧測定装置を組み合わせて新たな実験系を構築し、上記と同様に脱イオン水滴下法によりIM実験を行い、銅酸化物三次元微細構造体の創製も実現した。これよりIMの活用が金属（化合物）微細構造体のグリーンな創製手法として有効であることを示した。
2.印加電圧が創製した金属（化合物）微細構造体に与える影響の解明 異なる電圧を印加し、IM実験を行い、析出した金属（化合物）微細構造体の相違を調査することにより、印加電圧が創製される微細構造体に及ぼす影響を解明した。印加電圧を増加することにより析出の発生が早くなり、析出量も増え、IMが加速されることがわかった。また金属（化合物）微細構造体の形態変化が発生することも観察した。銅酸化物三次元微細構造体の場合には、枝分かれ構造を有するデンドライト状から空隙の錯綜した海綿状へ、銀微細構造体の場合には、基板上に這う丸みを帯びたデンドライトである薄膜状析出物から鋭く細いデンドライトである明瞭な析出物への形態遷移が発生することを観察した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要に記載の通り、申請時に計画した研究を遂行し、イオンマイグレーションを活用して、金属微細構造体の創製に成功した。また印加電圧と電極形状がもたらす影響の解明についても順調に実績を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は、前年度の研究実績に基づき、下記計画の通り、研究を推進する。まず増速機構と能動的な制御を考慮し、特定箇所への短時間での金属微細構造体の創製に挑戦する。次に創製した金属微細構造体を用いて、充放電実験を行い、金属微細構造体における充放電挙動を解明する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は、今年度実施のイオンマイグレーション増速機構の究明と制御手法の開発を、主として物品費について効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度請求額と合わせて、計画している意図的な金属微細構造体の効率的創製および特性評価において、特に実験に要する費用として使用する予定である。
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