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脱濡れ現象による自己組織化を用いた機能性ナノ薄膜材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 15K04620
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料工学
研究機関東京大学

研究代表者

神子 公男  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80334366)

研究協力者 河 在根  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードナノ材料 / 自己組織化 / 結晶成長 / マイクロ・ナノデバイス / 脱濡れ / 微細加工
研究成果の概要

汎用性の高いスパッタ法により成膜した薄膜の脱濡れ(熱凝集)現象を用いて、特異な形状や良質な結晶構造を有する多種・多様な自己組織化機能性ナノ材料を作製した。我々は、機能層と基板との間に、シード層と呼ばれる薄膜層を導入することで自己組織化を促進させ、良質な薄膜構造を発生させる、低コストなボトムアップ型のナノ材料創製技術を開発した。本手法を用いて、我々はナノ材料の形や大きさに関してより緻密な制御を行うと供に、得られた知見から、本研究における脱濡れの詳細メカニズムを結晶成長学的見地から考察した。更に、ナノ材料の多層化や意図した構造制御によって、作製したナノ薄膜材料の機能性の向上を図った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、生産性やコスト面に優れた成膜法(スパッタ法)を用いて作製した薄膜を熱することで脱濡れ(熱凝集)を施し、自己組織化によって良質な機能性ナノ材料を、従来の手法と比較して、比較的容易に得ることが可能となった。本作製手法の開発により、自己組織化形成技術としてナノ材料作製における選択肢が増え、より多くの研究従事者に利用され、応用されることで、新素材や新たな高密度・高機能素子の開発に繋がるものと考えられる。本研究により得られたナノ材料は、化学的に合成されたナノ粒子や、従来の脱濡れ手法により作製されたナノ材料に比べ、結晶構造有しているため、今後のナノ科学の機構解明にも役立つものと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 光云大学(Kwangwoon University)/中央大学(Chung-Ang University)(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 光云大学(Kwangwoon University)/中央大学(Chung-Ang University)(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 光云大学(Kwangwoon University)(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 光云大学(Kwangwoon University)(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of self-organized fcc-AuAg(001) alloy nanodots on MgO(001) substrates2019

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamiko, Woo-Seong Kim, Jae-Ho Ha, and Jae-Geun Ha
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: SD ページ: SDDF01-SDDF01

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab088e

    • NAID

      210000155847

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influences of ultra-thin Ti seed layers on the dewetting phenomenon of Au films deposited on Si oxide substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamiko, So-Mang Kim, Young-Seok Jeong, Jae-Ho Ha, Sang-Mo Koo, Jae-Geun Ha
    • 雑誌名

      Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures

      巻: 99 ページ: 320-329

    • DOI

      10.1016/j.physe.2018.02.016

    • NAID

      130007647587

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel fabrication method of self-organized FePd multilayer nanodots using the agglomeration of Au/Fe bilayer films2017

    • 著者名/発表者名
      Jae-Geun Ha, Jung-Woo Koo, Sang-Mo Koo, Shunichi Arisawa, Jung-Hyuk Koh, and Masao Kamiko
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 7 ページ: 070312-070312

    • DOI

      10.7567/jjap.56.070312

    • NAID

      210000147986

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Au/Ag/Ti 三層膜の脱濡れによるエピタキシャルAu-Ag 合金ナノドットの作製2019

    • 著者名/発表者名
      神子公男、南相汎、李洸曄、姜慶黙、楊勇敏、光田好孝、河在根
    • 学会等名
      日本物理学会第74 回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] MgO(001)基板上のAu-Ag合金薄膜の脱濡れ構造におけるTiシード層の影響2018

    • 著者名/発表者名
      神子公男、金裕成、金兌桓、嚴泰雄、光田好孝、河在根
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Influences of Ti seed layers on the structure of self-organized Au-Ag alloy nanodots on MgO(001) substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamiko, Woo-Seong Kim, Tae-Hwan Kim, Tae-Woong Um, and Jae-Geun Ha
    • 学会等名
      2018 International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Au薄膜の脱濡れ過程に及ぼすTi超薄膜シード層の影響2018

    • 著者名/発表者名
      神子公男、金素望、鄭映錫、具湘謨、光田好孝、河在根
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Si酸化基板上のAg/Ti及びAu/Ti薄膜の脱濡れ過程2017

    • 著者名/発表者名
      神子公男, 金素望, 鄭映錫, 具湘謨, 光田好孝, 河在根
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of self-organized epitaxial Ag nanodots by using a Ti seed layer2017

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamiko, Jae-Geun Ha
    • 学会等名
      EMN 3CG & Metallic Glasses Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Si酸化基板上のAu薄膜の脱濡れ現象におけるTiシード層の効果2017

    • 著者名/発表者名
      神子公男、金素望、具湘謨、光田好孝、河在根
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] MgO(001)基板上のAg/Ti二層薄膜の脱濡れ過程2017

    • 著者名/発表者名
      神子公男、光田好孝、河在根
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Al2O3(0001)基板上のAg薄膜の脱濡れにおける Tiシード層の効果2016

    • 著者名/発表者名
      神子公男, 谷口公一, 弓野健太郎, 光田好孝, 河在根
    • 学会等名
      日本物理学会2016秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] SiOx/Si(001)基板上の貴金属薄膜の脱濡れにおけるTiシード層の効果2016

    • 著者名/発表者名
      神子公男、河在浩、鄭映錫、具湘謨、光田好孝、河在根
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] MgO(001)基板上のAg薄膜の脱濡れにおけるFeシード層の影響2015

    • 著者名/発表者名
      神子公男、末永亮、野瀬健二、弓野健太郎、光田好孝、河在根
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Au/Ag/Ti三層膜の脱濡れを用いた自己組織化合金ナノドットの作製2015

    • 著者名/発表者名
      神子公男、河在浩、谷口公一、弓野健太郎、河在根
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-22  

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