2023 Fiscal Year Research-status Report
Electrical and Optical Properties of Carbon Nanotube Meta-Networks
| Project/Area Number |
23K04383
|
|---|
| Research Institution | Kochi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
古田 寛 高知工科大学, システム工学群, 教授 (10389207)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
|
| Keywords | カーボンナノチューブ / メタマテリアル / ニューロモーフィック / 電気光学特性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、CNT構造体メタマテリアルの非線形電気・光学特性を利用した人工神経模倣回路を試作し動作検証することを目指す。
本年度は、小直径配向制御短尺CNTフォレストの成長制御条件、およびカーボンナノチューブ成長形態の画像解析手法、および電気光学特性について研究した。小直径配向制御短尺CNTフォレストの成長制御の要素技術として、触媒薄膜の層構造、スパッタ手法、真空環境の影響を研究しそれぞれ学会で報告した。マグネトロンスパッタリング法による積層触媒薄膜の形成とアニールにおける触媒微粒子の小直径・高密度形成の手法を確立し、安定的に単層および低層数カーボンナノチューブフォレストを長さ制御して成長する技術を開発した。
全方位配向したカーボンナノチューブフォレストの全反射および拡散反射光学特性を評価し、可視光範囲において波長依存のない低い反射率が得られた。全方位配向したCNTフォレストの合成についてについて論文で報告した。電磁界シミュレータHFSSによりCNTナノロッドからの電磁波散乱の理論解析を行い、ナノロッドの誘電率依存性を調査し、学会で報告した。
高精度の半導体パラメータアナライザAgilent E5270Bを用いてナノチューブフォレストの電気特性評価を行った。低温合成した小直径短尺CNTフォレストの横方向電気伝導特性で、当初想定したよりも電気特性ヒステリシスが小さいことが分かった。10時間の繰り返し測定によりコンダクタンスの上昇を観測し、表面状態や物理的コンタクトの変化の可能性について学会で報告した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
高精度の半導体パラメータアナライザ装置による解析により、ナノチューブフォレストの電気特性評価を行った。低温合成した小直径短尺CNTフォレストの横方向電気伝導特性で、当初想定したよりも電気特性ヒステリシスが小さいことが分かった。ヒステリシス現象を電気的ニューラルネットワークに利用する計画であったため、研究が遅れていると判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
CNTフォレストの横方向電気伝導ヒステリシスのメモリ効果をニューラルネットワークに利用することを想定し、ヒステリシスを上昇させるCNTフォレスト構造の探索を行う。また、１０時間の連続電気特性においてコンダクタンス値が上昇したことから、電気特性に対しては合成条件および処理によりＣ表面処理を含む後ＮＴ間コンタクトの解明と改質をおこない、電気特性にメモリ効果を生じる条件を探索する。光学特性に関しては、波長分散の少ないＣＮＴネットワークについてメモリ効果の発見を目指す。
|
| Causes of Carryover |
海外での国際会議参加について、為替影響で当初想定したよりも高額であることから国内会議への参加とし旅費を減額した。次年度海外発表について改めて検討する。当初予定していたHFSSシミュレータの導入について、今年度は無料枠内での使用により研究実施した。次年度計算規模拡大に対応するため再度導入検討する。減額した物品費の支出について、マイクロカンチレバーや、想定していなかったスパッタ装置故障修理で支出をおこなった。
|
-
-
-
[Presentation] [G1-O402-04] Plasma assisted formation of nano catalysts for the high-density growth of carbon nanotube forests and its device applications2023
Author(s)
Hiroshi Furuta1,2, Taichi Marui1, Rebekah Arias3, Yuto Sawada1, Ryuichi Shinsei1, Nobuyuki Kameoka1, Tomu Yamamoto1, Kenshin Sakata1, Ryosuke Ooe1, Hokuto Sakoda1, Nathan Chung3, Nezih Pala3, Chunlei Wang3; (1. School of Systems Eng., Kochi Univ. Tech., 2. Res. Inst., Kochi Univ. Tech., 3. Florida Int'l. Univ.)
Organizer
MRM2023/IUMRS-ICA2023, (Dec. 14, 2023, Oral, (Kyoto International Conference Center, Kyoto)
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
[Presentation] Single walled carbon nanotube growth on Fe catalyst nanoparticles formed by intermittent magnetron sputtering2023
Author(s)
Hiroshi Furuta, Taichi Marui, Yuto Sawada, Rebekah Arias, ○ Nobuyoshi Kameoka, Ryuichi Shinsei, Nezih Pala
Organizer
The 1st Advanced Nanomaterials and Application International Workshop, KUT and FIU Joint IRES International Project 2023(Jul.14-17, 2023, Kochi University of Technology, Kami campus, Kochi)
Int'l Joint Research
-
-
[Presentation] Nano-carbon Metamaterials2023
Author(s)
H. Furuta
Organizer
12th Asian-Australasian Conference on Composite Materials (ACCM12 超材料学会) (2023-04-28, 2023, Hangzhou, China hybrid ONLINE), INVITED
Int'l Joint Research / Invited
-
[Presentation] DCパルススパッタによる触媒微粒子形成制御2023
Author(s)
〇山本 十夢1、亀岡 伸義1、迫田 北斗1、坂田 健伸1、大江 亮介1、古田 寛1,2,(高知工科大学1，高知工科大学総合研究所ナノテクノロジー研究センター2)
Organizer
2023年度 応用物理・物理系学会 中国四国支部 合同学術講演会(2023年7月29日(土) 島根大学(松江キャンパス))
-
-
[Presentation] 触媒微粒子形成の温度依存性2023
Author(s)
〇坂田 健伸1、亀岡 伸義1、古田 寛1,2(高知工科大学1，高知工科大学総合研究所ナノテクノロジー研究センター2)
Organizer
2023年度 応用物理・物理系学会 中国四国支部 合同学術講演会 (2023年7月29日(土) 島根大学(松江キャンパス))
-
[Presentation] 小直径CNTの光学特性2023
Author(s)
○迫田北斗1, 山本十夢1, 亀岡伸義1, 古田寛1,2 (高知工科大学1，高知工科大学総合研究所ナノテクノロジー研究センター2)
Organizer
2023年度 応用物理・物理系学会 中国四国支部 合同学術講演会 (2023年7月29日(土) 島根大学(松江キャンパス))
-
-
