異種材料微粒子アセンブル技術による卓上型シンクロトロンのための軟X線源の開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16710099
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 菅野 公二 京都大学, 工学研究科, 助手 (20372568)
• Keywords: シンクロトロン放射 / 微粒子 / アセンブル / エッチング / 自己組織化

Research Abstract

本研究では卓上型シンクロトロン用の軟X線源構造を作製するために異種材料微粒子のアセンブル技術を創出することを目的としている.本年度は1)親疎水性パターンによる特定の粒子集積パターンを作製する,2)二種類の微粒子を混合させた溶液を用いて異種の微粒子の配列状態を明らかにする,3)二種類の微粒子のエッチング除去する,ことを行った.粒子は2〜10Fmのシリカとアクリルの異種材料を用いた.
1)粒子集積パターンを作製
ガラス基板上に開口幅50μm〜2mmの金パターンを作製し,親水性(ガラス)と疎水性(金)の微細パターンを形成した.基板上に粒子が分散した液を滴下したときに液が親水性パターンに集まることを利用して粒子集積パターンを作製した.その結果,親水性パターンに粒子を一層で集積することができた.しかし,液滴の接触角と粒子径との関係により,親水性パターンと粒子パターンに隙間が形成された.この隙間は粒子径を小さくすることにより制御することができた.
2)異種微粒子の配列状態
二種類の微粒子が混在した液滴をガラス基板に滴下したときに異種の微粒子が基板上にてどのような配列状態を形成するのかを調べた.液滴のPRを変化させたところ異種微粒子の凝集状態が異なることが明らかになった.pHにより粒子間の相互作用力が変化するために粒子の配列状態を制御できることが明らかになった.
3)微粒子のエッチング除去
シリカとアクリル粒子を様々な薬品に浸したときのエッチングを調べた.フッ酸を用いたときシリカ粒子はエッチングが進行した.しかし,反応生成物の泡が発生した.
平成17年度は異種微粒子が配列された層を多層に積み重ねるための技術を開発する.