2021 Fiscal Year Research-status Report
外場によるイオンマイグレーションの能動制御と機能性複合材料の革新的創製
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20K04183
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| Research Institution | Tohoku Gakuin University |
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Principal Investigator |
李 渊 東北学院大学, 工学部, 准教授 (50625001)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 康裕 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70803740)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 機械材料・材料力学 / イオンマイグレーション / 複合材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の研究成果を踏まえて、令和3年度は計画した内容を遂行し、以下の研究実績が得られた。
（１）外場環境下における金属微細材料の効率的創製 金属微細材料の効率的創製を図るために、温度傾斜場と弱静磁場環境下における直流電圧印加実験を行い、外場がイオンマイグレーションの活用による金属微細材料の創製に与える影響を解明した。温度勾配が高くなるにつれ、クローン力との相乗効果によりイオンの移動が加速され、金属微細材料の創製が促進されることがわかった。また弱静磁場環境下において、磁場と電場の相対関係による促進効果の差異を見られた。さらにイオン移動への促進効果を可視化するために、ブロモチモールブルー指示薬水溶液を入れた寒天ゲルを両電極間に挟んで同様な通電実験を行い、ゲル変化の差異により外場が与える影響を観察できた。
（２）高分子薄膜表面における金属微細材料の創製 電極内側に絶縁高分子薄膜を導入して、上記と同様に通電実験を行った。これより金属イオンの移動を意図的に遮蔽することができ、金属微細材料の析出による短絡が抑制され、絶縁薄膜表面に金属微細材料の大量創製を実現した。またイオンマイグレーションのその場観察により、イオンの移動経路における移動速度と析出形態の差異を見出した。さらに得られた金属微細材料付きの高分子薄膜の電気的特性を評価した結果、低い表面抵抗率より面内方向に導電パスが形成されることがわかったが、位置によるばらつきは均一性が欠けているためと考えられる。
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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に、申請時に計画した研究を遂行し、外場である温度傾斜場と磁場を活用することにより、イオンマイグレーションを能動的に制御し、金属微細材料の創製を促進でき、進展は順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究結果に基づき、金属微細材料からなる複合材料を創製し、センサ素子をはじめとした応用展開を図る。
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| Causes of Carryover |
コロナの影響で、旅費が不要となったため、次年度の物品費として使用する予定である。
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Research Products
(3 results)
