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陽極酸化ポーラスアルミナにおける細孔配列規則機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14350456
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 工業物理化学
研究機関東京都立大学

研究代表者

益田 秀樹  東京都立大学, 都市環境学部, 教授 (90190363)

研究分担者 吉野 隆子  東京都立大学, 都市環境学部, 准教授B (70087295)
西尾 和之  東京都立大学, 都市環境学部, 准教授 (00315756)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2003年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2002年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
キーワード陽極酸化ポーラスアルミナ / 細孔配列規則性 / 単結晶Al / 細孔周期 / フーリエ変換 / 酸性溶液 / 高密度記録媒体 / バイオ素子 / ナノホールアレー / フーリエ交換 / 電顕観察 / 自己組織化
研究概要

本研究は,自己組織化的に規則細孔配列を形成する陽極酸化ポーラスアルミナに関し,(1)細孔配列の規則化条件,及び規則化の機構の検討,(2)特に,極微細な周期,細孔径で長距離規則化したホールアレー構造を実現することを目的に検討を加え,以下の成果を得た.
(1)微細な細孔周期で細孔が規則化する条件の探索
陽極酸化ポーラスアルミナの細孔周期は,陽極酸化電圧と比例関係にあることが知られており,低化成電圧で陽極酸化を行なえば,細孔周期の小さな陽極酸化ポーラスアルミナを得ることが可能となる.しかしながら,通常,細孔配列が規則化したポーラスアルミナを得ることができない.本研究においては,通常の浴濃度に比較し著しく濃度を高めた硫酸を電解液として用いることで従来得られている規則配列を有するポーラスアルミナに比較し小さな細孔周期を有し(周期45nm),長距離規則配列を有する陽極酸化ポーラスアルミナが得られることを見出した.
(2)結晶粒界や不純物が細孔配列の規則性に及ぼす影響の検討
地金Alの純度が細孔配列の規則性に及ぼす影響について検討を加えた結果,Alと固溶合金を形成する成分に関しては,細孔配列の規則性に影響を及ぼさないことが確認された.結晶粒界が細孔配列の規則性に及ぼす効果に関しては,結晶粒界部分を電子顕微鏡により詳細に観察を行なうことで,結晶粒界が細孔配列規則性に影響を及ぼさないことが確認された.
(3)細孔配列規則性の定量的な評価
細孔配列の規則性を定量化する手段として,細孔配列をフーリエ変換により評価する手法に関して検討を加えた.細孔配列像をフーリエ変換することで,細孔配列の規則性が反映されたフーリエ変換像が得られることが明らかになった.
(4)細孔配列規則化機構の考察
これらの検討結果をもとに,陽極酸化ポーラスアルミナの細孔配列の規則化の機構に関し考察を加えた.

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (40件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] Highly Ordered Anodic Porous Alumina by Imprinting Using NiMolds Prepared from Ordered Array of Polystyrene Particles2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Matsui
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 44

      ページ: 7726-7726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Patterned Magnetic Recording Media Using Anodic Porous Alumina with Single Domain Hole Configurations of 63 nm Hole Interval2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yasui
    • 雑誌名

      Jpn J. App. Phys. 44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study of Photocatalytic Reaction of TiO_2 Using TiO_2/Au Mosaic Electrode Arrays2005

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Harada
    • 雑誌名

      Electrochem. Solid-State Lett. 8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ideally ordered anodic porous alumina with sub-50 nm hole intervals based on imprinting using metal molds2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yasui
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science & Technology B 23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Highly Ordered Anodic Porous Alumina by Imprinting Using Ni Molds Prepared from Ordered Array of Polystyrene Particles2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Matsui
    • 雑誌名

      Jpn.J.App.Phys. 44

      ページ: 7726-7726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Patterned Magnetic Recording Media Using Anodic Porous Alumina with Single Domain Hole Configurations of 63 nm Hole Interval2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yasui
    • 雑誌名

      Jpn J.App.Phys. 44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study of Photocatalytic Reaction of TiO_2 Using TiO_2/Au Mosaic Electrode Arrays2005

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Harada
    • 雑誌名

      Electrochem.Solid-State Lett. 8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Alumina Nanohole Arrays2005

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Kino Zairyo 23

      ページ: 5-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study of Photocatalytic Reaction of TiO_2 Using TiO_2/Au Mosaic Electrode Arrays2005

    • 著者名/発表者名
      M.HARADA, F.MATSUMOTO, K.NISHIO, H.MASUDA
    • 雑誌名

      Electrochem.Solid-State Lett. 8・2

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Patterned Magnetic Recording Media Using Anodic Porous Alumina with Single Domain Hole Configurations of 63 nm Hole Interval2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yasui, Takuya Morikawa, Kazuyuki Nishio, Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 44・15

    • NAID

      10015474323

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Highly Ordered Anodic Porous Alumina Using Self-Organized Polystyrene Particle Array2004

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 33

      ページ: 584-584

    • NAID

      10012943806

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Functional Devices Based on Highly Ordered Nanohole Arrays in Anodic Porous Alumina2004

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 29

      ページ: 855-855

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detailed Observation of Cell Junction in Anodic Porous Alumina with Square Cells2004

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Asoh
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 43

      ページ: 6342-6342

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dependence of Optical Properties of Ordered Metal Hole Array on Refractive Index of Surrounding Medium2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Nishio
    • 雑誌名

      Electrochem. Solid-State Lett. 7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication and Electrochemical Behavior of Nano-Disk Array with Controlled Disk Interval Using Highly Ordered Porous Alumina2004

    • 著者名/発表者名
      Futoshi Matsumoto
    • 雑誌名

      Electrochem. Solid-State Lett. 7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 陽極酸化プロセスによる高規則性ナノホールアレー構造の形成と機能的応用2004

    • 著者名/発表者名
      益田秀樹
    • 雑誌名

      表面技術 7

    • NAID

      10010601510

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 陽極酸化ポーラスアルミナにおける細孔ナノ形状の制御と応用2004

    • 著者名/発表者名
      益田秀樹
    • 雑誌名

      表面科学 22

      ページ: 10-10

    • NAID

      10012929584

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Functional Devices Based on Highly Ordered Anodic Porous Alumina2004

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Electrochemistry 72

      ページ: 389-389

    • NAID

      10012362448

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Highly Ordered Anodic Porous Alumina Using Self-Organized Polystyrene Particle Array2004

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 33

      ページ: 584-584

    • NAID

      10012943806

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Functional Devices Based on Highly Ordered Nanohole Arrays in Anodic Porous Alumina2004

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 29

      ページ: 855-855

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detailed Observation of Cell Junction in Anodic Porous Alumina with Square Cells2004

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Asoh
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 43

      ページ: 6342-6342

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dependence of Optical Properties of Ordered Metal Hole Array on Refractive Index of Surrounding Medium2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Nishio
    • 雑誌名

      Electrochem.Solid-State Lett. 7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication and Electrochemical Behavior of Nano-Disk Array with Controlled Disk Interval Using Highly Ordered Porous Alumina2004

    • 著者名/発表者名
      Futoshi Matsumoto
    • 雑誌名

      Electrochem.Solid-State Lett. 7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of Nanohole Shapes of Anodic Porous Alumina and Its Application2004

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      J.Surf.Sci.Soc.Jpn. 22

      ページ: 10-10

    • NAID

      10012929584

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Highly Ordered Anodic Porous Alumina Using Self-Organized Polystyrene Particle Array2004

    • 著者名/発表者名
      H.MASUDA, Y.MATSUI, M.Yotsuya, F.MATSUMOTO, K.NISHIO
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 33・5

      ページ: 584-585

    • NAID

      10012943806

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Functional Devices Based on Highly Ordered Nanohole Arrays in Anodic Porous Alumina2004

    • 著者名/発表者名
      H.Masuda
    • 雑誌名

      Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 29

      ページ: 855-856

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication and Electrochemical Behavior of Nano-Disk Array with Controlled Disk Interval Using Highly Ordered Porous Alumina2004

    • 著者名/発表者名
      F.MATSUMOTO, M.HARADA N.KOURA, K.NISHIO, H.MASUDA
    • 雑誌名

      Electrochem.Solid-State Lett. 7・11

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dependence of Optical Properties of Ordered Metal Hole Array on Refractive Index of Surrounding Medium2004

    • 著者名/発表者名
      K.NISHIO, H.MASUDA
    • 雑誌名

      Electrochem.Solid-State Lett. 7・8

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Growth of Anodic Porous Alumina with Square Cells2003

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Asoh
    • 雑誌名

      Electrochim. Acta 48

      ページ: 3171-3171

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 自己組織化プロセスによる高規則性アルミナナノホールアレイの形成と機能化2003

    • 著者名/発表者名
      益田秀樹
    • 雑誌名

      応用物理 72

      ページ: 1280-1280

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] テクスチャリング処理にもとづくアノード酸化プロセスの制御と機能デバイス形成への応用2003

    • 著者名/発表者名
      益田秀樹
    • 雑誌名

      表面技術 54

      ページ: 442-442

    • NAID

      10011244331

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] アルミナナノホールアレイ2003

    • 著者名/発表者名
      益田秀樹
    • 雑誌名

      機能材料 23

      ページ: 5-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Growth of Anodic Porous Alumina with Square Cells2003

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Asoh
    • 雑誌名

      Electrochim.Acta 48

      ページ: 3171-3171

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Functional Applications of Alumina Nanohole Arrays Based on Self-Ordering process2003

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Oyo Buturi 72

      ページ: 1280-1280

    • NAID

      10011680494

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Controle of Anodizing Process by Surface Texturing and Its Application to Preparation of Functional Devices2003

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      J.Surf.Fin.Soc.Jpn. 54

      ページ: 442-442

    • NAID

      10011244331

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Ideally Ordered Nanohole Arrays in Anodic Porous Alumina Based on Nanoindentation Using Scanning Probe Microscope2002

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 31

      ページ: 1218-1218

    • NAID

      10010598154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Ideally Ordered Nanohole Arrays in Anodic Porous Alumina Based on Nanoindentation Using Scanning Probe Microscope2002

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 31

      ページ: 1218-1218

    • NAID

      10010598154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Highly Ordered Nanohole Array Structures by Anodization of Al and Their Functional Applications2002

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      J.Surf.Fin.Soc.Jpn. 53

      ページ: 871-871

    • NAID

      10010601510

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Long-Range Ordered Anodic Porous Alumina with Reduced Hole Interval Formed in Highly Concentrated Sulfuric Acid Solution

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

    • NAID

      10018157896

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Long-Range Ordered Anodic Porous Alumina with Reduced Hole Interval Formed in Highly Concentrated Sulfuric Acid Solution

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. in press

    • NAID

      10018157896

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yanagishita, M.Sasaki, K.Nishio, H.Masuda: "Carbon Nanotubes with Triangular Cross Section Using Anodic Porous Alumina as Templates"Advanced Materials. 16. 429-432 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nishio, H.Masuda: "Dependence of Optical Properties of Ordered Metal Hole Array on the Refractive Index of the Surrounding Medium"Electrochemical And Solid State Letters. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yanagishita, Y.Tomabechi, K.Nishio, H.Masuda: "Preparation of Monodisperse SiO_2 Nanoparticles by Membrane Emulsification Using Ideally Ordered Anodic Porous Alumina"Langmuir. 20. 554-555 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nishio, K.Iwata, H.Masuda: "Fabrication of Nanoporous WO_3 Membranes and Their Electrochromic Properties"Electrochemical And Solid State Letters. 6. H21-H23 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Masuda, K.Kanezawa, K.Nishio: "Fabrication of Ideally Ordered Nanohole Arrays in Anodic Porous Alumina Based on Nanoindentation Using Scanning Probe Microscope"Chem. Lett.. 2002. 1218-1219 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Masuda, A.Abe, M.Nakao, A.Yokoo, T.Tamamura, K.Nishio: "Ordered Mosaic Nanocomposites in Anodic Porous Alumina"Adv. Mater.. 15. 161-163 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuyuki Nishio, Masashi Nakao, Atsushi Yokoo, Hideki Masuda: "Ideally Ordered Metal Hole Arrays with High Aspect Ratios Prepared from Anodic Porous Alumina"Japanese Journal of Applied Physics. 42. L83-L85 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Masuda, K.Kanezawa, K.Nishio: "Ordered Arrays of Nanopillars Formed by Photoelectrochemical Etching on Directly Imprinted TiO_2 Single Crystals"Adv. Mater.. 15. 159-161 (2003)

    • 関連する報告書
      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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