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ナノコンポジット基板を利用したナノデバイス作製基礎技術

研究課題

研究課題/領域番号 14350362
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 複合材料・物性
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

越崎 直人  独立行政法人産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトニクス研究センター・高密度界面ナノ構造チーム, 研究チーム長 (40344197)

研究分担者 寺嶋 和夫  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (30176911)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2003年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2002年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
キーワードナノコンポジット / ナノデバイス / 基板 / カーボンナノチューブ / マイクロプラズマ / 低温プロセス / 触媒 / 超臨界流体プラズマ
研究概要

本研究では、構造が精密に制御されたナノコンポジット基板とマイクロプラズマ技術を利用してカーボンナノチューブ(CNT)生成実験に適用することで、ナノデバイスの機能部品同士の結線などに必要となる低温無機系ナノ構造体生成技術の検討を行った。
1.ナノコンポジット薄膜基板上でのカーボンナノチューブアレーの生成
モリブデン・酸化チタン・酸化ケイ素などをマトリックスとし、CNT生成触媒となるニッケル金属を分散相として含有するナノコンポジット薄膜基板を作製し、プラズマCVD法によりCNTアレーの特異構造を持った自己集合体の調製に成功した。このような構造体は単純なCNTアレー状薄膜と比較して2倍程度の電界放射電流を示しその特異構造から自己修復可能な長寿命電界放射材料としての可能性が期待されることがわかった。さらに、このようなナノコンポジット基板を無機ナノ構造だけでなく、有機機能分子を配列させるための基板として利用する試みにも取り組み、ナノスケール分散相上への有機分子付着の状況は単純な薄膜上の場合とは異なることがわかった。
2.マイクロプラズマ技術を利用したナノワイヤリング用基礎技術
微小空間に閉じこめられたマイクロプラズマを使って、CNTの低温・大気圧条件下での生成を目指した実験を行った。100ミクロン以下のガラスキャピラリー中に原料ガスとCNT生成触媒となる鉄を含む物質を気化させて、加熱なしに大気圧条件下でプラズマを発生させることによりCNTの生成に成功した。現段階ではキャピラリー内壁あるいはキャピラリー中に挿入した金属ワイヤー上のみでの生成であるが、今後の条件設定の最適化により非加熱ナノコンポジット基板上の任意の位置にCNTを成長させることを目指していく。
また、関連研究としてナノデバイス機能部品としてのナノ微粒子の新しい調製法として液相レーザーアブレーション法の開発に取り組んだ。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] Tsuyohito Ito: "Thermoelectron-enhanced micrometer-scale plasma generation"Applied Physics Letters. 80. 2648-2650 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuyohito Ito: "Generation of micrometer-scale discharge in a supercritical fluid environment"Applied Physics Letters. 80. 2654-2656 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhongke Wang: "Catalyst-free fabrication of single crystalline boron nanobelts by laser ablation"Chemical Physics Letters. 368. 663-667 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiki Shimizu: "Fabrication of carbon nanotube assemblies on Ni-Mo substrates mimics law of natural forest growth"Chemical Physics Letters. 370. 774-780 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Changhao Liang: "Synthesis of ultrafine SnO_<2-x> nanocrystals by pulsed laser-induced reactive qoenching is liquid medium"Journal of Physical Chemistry B. 107. 9220-9225 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuyohito Ito: "Decrease of breakdown voltages for micrometer-scale gap electrodes for carbon dioxide near the critical point : Temperature and pressure dependences"Journal of Applied Physics. 94. 5411-5413 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihi Shimizu: "Fabrication of spherical carbon via UHF microplasma CVD"Journal of Physics D. 36. 2940-2944 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Changhao Liang: "One-step growth of silica nanotubes and simultaneous filling with indium sulfide nanorods"Journal of Materials Chemistry. 14. 248-252 (2004)

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  • [文献書誌] Changhao Liang: "Preparation of layered zinc hydroxide/surfactant nanocomposite by pulsed-laser ablation is a liquid medium"Chemistry of Materials. 16. 963-965 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuyohito Ito: "Carbon nanotube and nanopolyhedron syntheses by a discharge under supercritical fluid"Journal of Materials Chemistry. 14. 1513-1515 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Changhao Liang: "Pulsed-laser ablation of Mg in liquids : surfactant-directing nanoparticle assembly for magnesium hydroxide nanostructures"Chemical Physics Letters. 389. 58-63 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuyohito Ito: "Spectroscopic study on a thermoelectron-enhanced microplasma jet"Journal of Physics D. 37. 445-448 (2004)

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  • [文献書誌] Changhao Liang: "Synthesis, characterization, and phase stability of ultrafine TiQ_2 nanoparticles by pulsed laser ablation in liquid media"Journal of Materials Research. 19. 1551-1557 (2004)

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  • [文献書誌] Takeshi Sasaki: "Fabrication of oxide base nanostructures using pulsed laser ablation in aqueous solutions"Applied Physics A. 印刷中.

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 越崎 直人: "基礎から学ぶナノテクノロジー 第9章 ナノプロセス-ナノの部品を創る・並べる・つなげる"東京化学同人. 223-242 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito et al.: "Thermoelectron-enhanced micrometer-scale plasma generation"Applied Physics Letters. 80(15). 2648-2650 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito et al.: "Generation of micrometer-scale discharge in a supercritical fluid environment"Applied Physics Letters. 80(16). 2854-2856 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Wang et al.: "Catalyst-free fabrication of single crystalline boron nanobelts by laser ablation"Chemical Physics Letters. 368(5-6). 663-667 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shimizu et al.: "Fabrication of carbon nanotube assemblies on Ni-Mo substrates mimics law of natural forest growth"Chemical Physics Letters. 370(5-6). 774-780 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Liang et al.: "Synthesis of ultrafine SnO_<2-x> nanocrystals by pulsed laser-induced reactive quenching in liquid medium"Journal of Physical Chemistry B. 107(35). 9220-9225 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito et al.: "Decrease of breakdown voltages for micrometer-scale gap electrodes for carbon dioxide near the critical point : Temperature and pressure dependences"Journal of Applied Physics. 94(8). 5411-5413 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shimizu et al.: "Fabrication of spherical carbon via UHF inductively coupled microplasma CVD"Journal of Physics D. 36(23). 2940-2944 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Liang et al.: "One-step growth of silica nanotubes and simultaneous filling with indium sulfide nanorods"Journal of Materials Chemistry. 14(2). 248-252 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Liang et al.: "Preparation of layered zinc hydroxide/surfactant nanoconposite by pulsed-laser ablation in a liquid medium"Chemistry of Materials. 16(6). 963-965 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito et al.: "Carbon nanotube and nanopolyhedron syntheses by a discharge under a supercritical fluid"Journal of Materials Chemistry. 14(10). 1513-1515 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Liang et al.: "Pulsed-laser ablation of Mg in liquids : surfactant-directing nanoparticle assembly for magnesium hydroxide nanostructures"Chemical Physics Letters. 389(1-3). 58-63 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito et al.: "Spectroscopic study on a thermoelectron-enhanced microplasma jet"Journal of Physics D. 37(3). 445-448 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Liang et al.: "Synthesis, characterization, and phase stability of ultrafine TiO_2 nanoparticles by pulsed laser ablation in liquid media"Journal of Materials Research. 19(5). 1551-1557 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sasaki et al.: "Fabrication of oxide base nanostructures using pulsed laser ablation in aqueous solutions"Applied Physics A. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiki Shimizu: "Fabrication of spherical carbon via UHF microplasma CVD"Journal of Physics D. 36(23). 2940-2944 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Changhao Liang: "One-step growth of silica nanotubes and simultaneous filling with indium sulfide nanorods"Journal of Materials Chemistry. 14(2). 248-252 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuyohito Ito: "Spectroscopic study on a thermoelectron-enhanced microplasma jet"Journal of Physics D. 37(3). 445-448 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuyohito Ito: "Decrease of breakdown voltages for micrometer-scale gap electrodes for carbon dioxide near the critical point : Temperature and pressure dependences"Journal of Applied Physics. 94(8). 5411-5413 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Changhao Liang: "Synthesis of ultrafine SnO_<2-x> nanocrystals by pulsed laser-induced reactive quenching in liquid medium"Journal of Physical Chemistry B. 107(35). 9220-9225 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuyohito Ito: "Carbon nanotube and nanopolyhedron syntheses by a discharge under a supercritical fluid environment"Journal of Materials Chemistry. accepted.

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiki Shimizu: "Fabrication of carbon nanotube assemblies on Ni-Mo substrates mimics law of natural forest growth"Chemical Physics Letters. 370(5-6). 774-780 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Zhongke Wang: "Catalyst-free fabrication of single crystalline boron nanobelts by laser ablation"Chemical Physics Letters. 368(5-6). 663-667 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuyohito Ito: "Thermoelectron-enhanced micrometer-scale plasma generation"Applied Physics Letters. 80. 2648-2650 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiki Shimizu: "Fabrication of spherical carbon via UHF microscale plasma CVD"Journal of Physics, D. (accepted).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 寺嶋 和夫: "ナノプラズマ/マイクロプラズマの微細加工技術への応用"エレクトロニクス実装学会誌. 5巻6号. 529-532 (2002)

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      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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