2014 Fiscal Year Annual Research Report
異なる原子拡散現象の複合利用と環境制御によるフラワー状酸化物ナノ構造体の創製
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25889009
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
趙 旭 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20650790)
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| Project Period (FY) |
2013-08-30 – 2015-03-31
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| Keywords | 酸化銅ナノ構造体 / 原子拡散 / 成長環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、異なる原子拡散現象[エレクトロマイグレーション（EM）およびストレスマイグレーション（SM）]を複合利用し、フラワー状酸化銅ナノ構造体の革新的な創製技術を開拓すると共に、酸化銅ナノ構造体の成長に成長環境が及ぼす影響の調査を目的とする。
平成26年度は、申請時に計画した研究を遂行し、以下の研究実績を得た。
（1） H25年度の研究で調査したCuの酸化特性および様々な実験条件にて行った実験の結果に基づいて、特定成長環境制御下にて酸化銅ナノ構造体の大量かつ迅速な創製を達成した。また、走査型電子顕微鏡を用いて、生成物の表面形状観察と元素分析を行い、酸化銅ナノ構造体の基本特性を調査した。
（2） 酸化銅ナノ構造体の形成に成長環境が及ぼす影響のメカニズムを解明した。具体的には、まず、EMによる原子の再配列の過程には、加熱温度はほとんどCu原子の再配列に影響しないことがわかった。また、高電流密度が低電流密度より原子拡散を促進したこともわかった。より高い電流密度にてEM実験を行うことによって、より大きな応力勾配を膜厚方向に引き起こし、Cu薄膜内部の原子がSMにより拡散しやすくなり、ナノ構造体の形成および成長を促進したことがわかった。一方、電流密度が高すぎた場合では、Cu原子がジュール熱によって著しく酸化され、Cu薄膜の全表面に酸化銅ナノ構造体が迅速に生成したことを確認した。また、保存環境に影響されるSMの過程には、同じEM通電実験条件にて通電したサンプルを比較すると、大気中における保存は、真空中における保存よりもナノ構造体の形成を促進することがわかった。
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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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