2013 Fiscal Year Annual Research Report
精密機械加工を援用した自己組織化による超微細素子の効率的製造法
Publicly Offered Research
| Project Area | Electromagnetic Metamaterials |
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| Project/Area Number |
25109705
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉野 雅彦 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / 機械加工 / 光物性 / 先端的デバイス / 自己組織化 / 超微細加工 |
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| Research Abstract |
１．金属薄膜への自在なパターニング可能な超微細塑性加工装置の開発
本プロセスでは石英ガラス基板に金属薄膜をスパッターコーティングし、そこに様々な任意の微細溝パターンを加工する。その基板を焼鈍することにより金属薄膜を様々な形状の金属微細素子に凝集させる。ここで微細溝パターンにより凝集形状を制御するため、自在な微細溝が加工できる超微細塑性加工装置を開発した。また自在な微細溝パターンを加工するためのダイヤモンド製微細工具を作成した。これは単結晶ダイヤモンド工具表面をFIBでエッチング加工し、等間隔に配列した微細突起列を作成したものである。また先端を鋭く研磨したナイフエッジ型工具も作成した。
２．焼鈍による熱Dewettingにおける凝集形状の制御
開発した超微細塑性加工装置とダイヤモンド工具を用いて、石英ガラス基板にコーティングした金薄膜に、種々の微細溝パターンを加工し、焼鈍による熱Dewettingにて金薄膜を凝集させる実験を行った。ナイフエッジ工具にて加工した長方形型パターンの場合、長方形の寸法が適切な場合、ロッド状の微細金属素子を作成することに成功した。一方、微細突起列型ダイヤモンド工具を用いてC型素子のための微細溝を加工したところ、溝パターンが正確に描けないという問題が生じた。この原因は超微細塑性加工装置の剛性が足りないことが原因であった。次年度は装置剛性の向上により、この問題を解決できると考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初計画通り、超微細塑性加工装置の開発、微細ダイヤモンド工具の開発を行った。また基本的加工パターンにより微細金属共振素子を作成することに成功した。この点で、初年度の目標は一応達成している。しかし、微細ダイヤモンド工具をもう1種類作成する予定であったが、FIB装置の不調により作成できなかった。また超微細塑性加工装置の剛性不足という不具合が発覚し、加工できる微細溝パターンが限られてしまった。よってこの点でやや遅れていると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
遅れの原因だったFIB装置の不具合は解消した。また装置剛性の不足については、装置構造を一部改造することにより解決できる。次年度予算にて装置改造を行い、早急に実験計画の遅れを取り戻すと共に、当初計画に従い、自己組織化形状の制御法の検討および金属共振素子の微細化の検討を行う。
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