2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24246120
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
寺嶋 和夫 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (30176911)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | クライオ / プラズマ / 材料プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は昨年度までに進めた各種のクライオプラズマ装置を用いた、クライオプラズマの創製、診断・物性測定を継続・発展させ、材料表面プロセスへの展開を図った。
（１）プラズマの創製:各種のプラズマパラメーター（ガス温度、電圧、周波数など）を変化させたクライオプラズの創製を進めた。特に本年度はクライオプラズマに微粒子を導入させたクライオダストプラズマの創製などを試みた。
（２）プラズマ診断・物性測定：プラズマ診断に関しては、上記の各種のクライオプラズマの発光分光、レーザー吸収分光、レーザー干渉法、計算シミュレーションにより、電子密度、電子温度、ガス温度、ラジカル密度の測定を行った。例えば、誘電体バリア放電により発生させたクライオプラズマにおけるプラズマ化学反応でのキイとなる反応種である準安定ヘリウム原子の密度および寿命のガス温度依存性をレーザー吸収法で測定し計算モデルとの比較検討を行った。室温以下では温度領域により生成のメカニズムが変化し、寿命、密度が２桁以上も変化することが実験と計算でよい一致を示した。一方、物性測定においては、昨年度までのヘリウムのクライオ領域での超臨界状態（臨界温度５K）を含む高密度環境での放電現象の特異挙動を説明する理論的研究が大いに進んだ。昨年度のシンプルな剛体球モデルをより発展させた、密度揺らぎ場での平均自由行程の理論モデルを、μｍオーダーの微小領域でのトンネル電子の効果も加味した精緻な形で構築し実験との良い一致を実現した。
（３）プロセス応用：ナノポーラス材料、ナノウイスカー材料、ファンデルワールス材料のナノコーテイング、不純物ドーピング（窒素、酸素など）のプロセス研究を進めた。また、クライオ酸素系プラズマにおける原子状酸素のフラックスの温度依存性を測定し反応動力学計算と合わせの比較も行い、クライオプロセスにおける役割も半定量的に明らかにした。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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