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2010 Fiscal Year Annual Research Report

金属・半導体クラスターの複合・集積過程の解明とナノ構造制御の最適化

Research Project

Project/Area Number 20246110
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

隅山 兼治  名古屋工業大学, 工学研究科, プロジェクト研究員 (70101243)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 日原 岳修  名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (60324480)
Keywordsナノプロセス / ナノ粒子複合化 / ナノ粒子高密度化 / ナノ尺度計測 / ナノ粒子界面制御 / 表面ステンレス化 / エキシトン型超伝導
Research Abstract

これまで3年間、以下のような計画で研究を行った。
平成20年度:高分解能透過電子顕微鏡用スロースキャンCCDカメラの更新、パルス・マイクロプラズマ・クラスター源の導入、クラスターの接触・接合状態の様相の解明。
平成21年度:異なるクラスターの成長・衝突により形成されるコアシェル構造・組織の解明。
平成22年度:異種クラスター複合体の合成、コアシェル構造形成と物性の相関性の解明および強磁性合金クラスターの高密度堆積による高周波磁気特性の向上。
以下に、平成22年度の実績を記する。
1)異種クラスター複合体の微細構造:プラズマ・ガス凝縮法で粒径10nm以下のCrならびにNiナノクラスター複合堆積膜を作製した。400℃の低温熱処理により凝集・合金化が生じ、Crの構造が非平衡のAl5構造から安定なbcc構造に変化した。鉄鋼材上に堆積したCrとNiクラスターの複合膜は、クラスターの表面効果により低温で合金化し、また耐候性に優れていることが実験から確認された。工業的に優位な表面ステンレス化法となりうる。
2)コアシェル構造形成と物性の相関性:Sn/Siコアシェルクラスター集合体は、Si組成の増加に伴い金属から半導体に変化し、金属的な試料ではbulk Snの超伝導転移温度3.7Kよりも高い温度で超伝導に転移する。p型Siのホールを媒介とする電子間相関のエキシトン型超伝導により転移温度が上昇したものと推察される。本研究はバルクでは実現不可能な機能が、ナノオーダーのヘテロ構造化により実現できることを示している。
3)合金クラスターの高密度集積:Fe-Co-Ni3元合金クラスターを高密度堆積した薄膜は、飽和磁束密度1.3Wb/m2、保磁力80A/m、周波数2.4GHzで透磁率200~400という優れた高周波磁気特性を示す。

  • Research Products

    (30 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (23 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Fe-Si Core/Si Shell Clusters Prepared by Double Glow Discharge Sources2010

    • Author(s)
      K.Sumiyama, R.Katoh, S.Kadowaki, T.Hihara
    • Journal Title

      J.Nanoparticle.Res.

      Volume: 12 Pages: 2589-2596

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Core-Shell Formation and Juxtaposition in Fe and Si Hybrid Clusters Prepared by Controlling the Collision Stages2010

    • Author(s)
      N.Tanaka, K.Sumiyama, R.Katoh, T.Hihara, K.Sato, T.J.Konno, K.Mibu
    • Journal Title

      Mater.Trans.

      Volume: 51 Pages: 1990-1996

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct Iron Coating onto Nd-Fe-B Powder by Thermal Decomposition of Iron Pentacarbonyl2010

    • Author(s)
      S.Yamamuro, M.Okano, T.Tanaka, K.Sumiyama, N.Nozawa, T.Nishiuchi, S.Hirosawa, T.Ohkubo
    • Journal Title

      J.Physics : Conference Series

      Volume: 266 Pages: 0120501-0120504

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic anisotropy in nanocrystalline Co-doped ZnO Thin Films2010

    • Author(s)
      M.Subramanian, M.Tanemura, T.Hihara, V.Ganesan, T.Soga, T.Jimbo
    • Journal Title

      Chem.Phys.Lett.

      Volume: 487 Pages: 97-100

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intrinsic Ferromagnetism and Magnetic Anisotropy in Gd-Doped ZnO Thin Films Synthesized by Pulsed Spray Pyrolysis Method2010

    • Author(s)
      M.Subramanian, P.Thakur, M.Tanemura, T.Hihara, V.Ganesan, T.Soga, K.H.Chae, R.Jayavel, T.Jimbo
    • Journal Title

      J.Appl.Phys.

      Volume: 108 Pages: 0539041-0539047

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Magnetic Properties of Fe-Incorporated Carbon Nanofibers by Ion-Irradiation Method2010

    • Author(s)
      Z.P.Wang, M.Zamri, T.Hihara, Y.Hayashi, M.Tanemura
    • Journal Title

      Trans.Mater.Res.Soc.Jpn.

      Volume: 35 Pages: 755-758

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Exciton-type Superconductivity of Si-coated Sn Clusters Fabricated by a Plasma-Gas-Condensation2011

    • Author(s)
      Y.Kurokawa, T.Hihara, K.Sumiyama
    • Organizer
      3rd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • Place of Presentation
      Nagoya Institute of Technology
    • Year and Date
      2011-03-09
  • [Presentation] Preparation of Au and Ni Clusters by a Pulsed Micro-Plasma Cluster Source2011

    • Author(s)
      N.Kumagai, T.Hihara, K.Sumiyama
    • Organizer
      3rd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • Place of Presentation
      Nagoya Institute of Technology
    • Year and Date
      2011-03-09
  • [Presentation] Ferromagnetic Properties of Semiconducting In_2O_3 Thin Films2010

    • Author(s)
      C.Miyawaki, T.Hihara, K.Mibu
    • Organizer
      4^<th> International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      Nagoya Institute of Technology
    • Year and Date
      2010-12-11
  • [Presentation] Exciton-type Superconductivity of Si-coated Sn Clusters Fabricated by a Plasma-Gas-Condensation2010

    • Author(s)
      Y.Kurokawa, T.Hihara, K.Sumiyama
    • Organizer
      4^<th> International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      Nagoya Institute of Technology
    • Year and Date
      2010-12-11
  • [Presentation] Production of Niobium Oxide Clusters by Pulsed-Microplasma-Cluster-Source2010

    • Author(s)
      A.Niwa, N.Kumagai, T.Hihara, K.Sumiyama
    • Organizer
      4^<th> International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      Nagoya Institute of Technology
    • Year and Date
      2010-12-11
  • [Presentation] パルス・マイクロプラズマ・クラスター源で作製したAuクラスターの燃料電池電極触媒の評価2010

    • Author(s)
      熊谷直也, 日原岳彦
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部第20回学生による材料フォーラム
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2010-11-25
  • [Presentation] Sn/Siコアシェルクラスターのサイズ制御と物性評価2010

    • Author(s)
      黒川雄一郎, 日原岳彦
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部第20回学生による材料フォーラム
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2010-11-25
  • [Presentation] ボールミリングによるFe-SiO_2ナノ粒子の作製2010

    • Author(s)
      鈴木康仁, 日原岳彦
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部第20回学生による材料フォーラム
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2010-11-25
  • [Presentation] パルス・マイクロプラズマ・クラスター源による酸化Nbクラスターの作製2010

    • Author(s)
      丹羽暁彦, 熊谷直也, 日原岳彦, 隅山兼治
    • Organizer
      日本金属学会2010秋期大会(第147回)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] 室温強磁性半導体In_2O_3薄膜の作製と磁気特性の評価2010

    • Author(s)
      宮脇ちよ美, 日原岳彦, 壬生攻
    • Organizer
      日本金属学会2010秋期大会(第147回)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] パルス・マイクロプラズマ・クラスター源によるNi及びAuクラスターの作製2010

    • Author(s)
      熊谷直也, 丹羽明彦, 日原岳彦, 隅山兼治
    • Organizer
      日本金属学会2010秋期大会(第147回)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] プラズマ・ガス凝縮法によるSn/Siコアシェルクラスターのサイズ制御と物性評価2010

    • Author(s)
      黒川雄一郎, 日原岳彦, 隅山兼治
    • Organizer
      日本金属学会2010秋期大会(第147回)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] プラズマ・ガス凝縮法によるZnOクラスターの作製と室温強磁性2010

    • Author(s)
      原哲也, 日原岳彦
    • Organizer
      日本金属学会2010秋期大会(第147回)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] Electrical and Magnetic Properties at around the Percolation Composition of Fe and Si Cluster Composites2010

    • Author(s)
      K.Sumiyama, N.Shinohara, R.Katoh, T.Hihara
    • Organizer
      7th International Conference on Fine Particle Magnetism
    • Place of Presentation
      Uppsala University(Uppsala, Sweden)
    • Year and Date
      2010-06-23
  • [Presentation] Fe-Si Core/Si Shell Clusters prepared by Collisions of Fe and Si Clusters in a Plasma-Gas-Condensation System2010

    • Author(s)
      K.Sumiyama, N.Tanaka, R.Katoh, T.Hihara, K.Satoh, T.J.Konno, K.Mibu
    • Organizer
      7th International Conference on Fine Particle Magnetism
    • Place of Presentation
      Uppsala University(Uppsala, Sweden)
    • Year and Date
      2010-06-22
  • [Presentation] Fe/Siコアシェルクラスターの合成と構造・組織観察2010

    • Author(s)
      隅山兼治, 田中斉景, 門脇聡, 加藤亮二, 日原岳彦
    • Organizer
      ナノ学会第8回大会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構分子科学研究所(岡崎)
    • Year and Date
      2010-05-15
  • [Presentation] Ptクラスターのパーコレーション閾値近傍における電気伝導2010

    • Author(s)
      日原岳彦, 川口広志
    • Organizer
      ナノ学会第8回大会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構分子科学研究所(岡崎)
    • Year and Date
      2010-05-15
  • [Presentation] プラズマ・ガス凝縮法によるSn/Siコア・シェルクラスターの作製と物性評価2010

    • Author(s)
      黒川雄一郎, 日原岳彦, 隅山兼治
    • Organizer
      ナノ学会第8回大会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構分子科学研究所(岡崎)
    • Year and Date
      2010-05-15
  • [Presentation] 希薄磁性半導体In_2O_3薄膜の作製と磁気特性の評価2010

    • Author(s)
      宮脇ちよ美, 日原岳彦
    • Organizer
      ナノ学会第8回大会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構分子科学研究所(岡崎)
    • Year and Date
      2010-05-14
  • [Presentation] Fe-PtとFe-Co合金のクラスター/薄膜複合体の磁気特性2010

    • Author(s)
      黒川雄一郎, 澤昇吾, 隅山兼治, 彰棟梁, 日原岳彦
    • Organizer
      ナノ学会第8回大会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構分子科学研究所(岡崎)
    • Year and Date
      2010-05-14
  • [Presentation] Fe/Siクラスター複合膜のパーコレーション組成での電気的・磁気的性質2010

    • Author(s)
      隅山兼治, 篠原伸幸, 加藤亮二, 日原岳彦
    • Organizer
      ナノ学会第8回大会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構分子科学研究所(岡崎)
    • Year and Date
      2010-05-14
  • [Presentation] パルス・マイクロプラズマ・クラスター源によるAu及びNiクラスターの作製2010

    • Author(s)
      熊谷直也, 日原岳彦, 隅山兼治
    • Organizer
      ナノ学会第8回大会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構分子科学研究所(岡崎)
    • Year and Date
      2010-05-13
  • [Presentation] ナノコンポジット磁石の実現に向けたNd-Fe-B磁粉への液相Fe被覆2010

    • Author(s)
      山室佐益, 岡野美茶, 田中寿郎, 隅山兼治, 広沢哲, 西内武司, 野澤宣介, 大久保忠勝
    • Organizer
      ナノ学会第8回大会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構分子科学研究所(岡崎)
    • Year and Date
      2010-05-13
  • [Remarks]

    • URL

      http://ss.emat.nitech.ac.jp/

URL: 

Published: 2012-07-19  

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