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シングルnmスケールアノード酸化ポーラス構造の形成と電子・光局在デバイスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H02297
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関首都大学東京

研究代表者

益田 秀樹  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 教授 (90190363)

研究分担者 近藤 敏彰  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (20513716)
柳下 崇  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (50392923)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)
2018年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2017年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2016年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
キーワードアノード酸化 / ポーラスアルミナ / シングルnm / 陽極酸化ポーラスアルミナ / シングルナノ / ナノ材料
研究成果の概要

Alを酸性電解液中でアノード酸化することにより得られるアノード酸化ポーラスアルミナは,自己組織的に高い規則性を有するポーラス構造を形成可能なことから,様々な機能デバイスを構築する上での出発構造材料として重要性を増している.本申請課題では,シングルnmスケールの細孔が規則配列した高規則性ポーラスアルミナの形成と光機能性デバイスへの応用について検討した.検討の結果,10nm以下の直径を有する細孔が規則的に配列したポーラスアルミナの作製を実現し,また,得られたポーラスアルミナを鋳型として作製した同軸ナノケーブルアレイが光の局在に基づく微小光化学反応場として機能することを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

アノード酸化ポーラスアルミナは,幾何学形状の制御が容易であり,板状試料として得やすい等の特徴を有しているが,一方で,細孔径,細孔周期が他のナノ構造材料に比べ大きいという課題を有しており,これが応用範囲の拡大の障害となっていた.細孔構造の微細化の実現により,ポーラスアルミナの応用分野を広げる上で,大きなインパクトをもたらすものと考えられる.また,シングルnmポーラス構造にもとづく精密テンプレート合成手法の確立,それに基盤を置く電子・光が微小空間に局在化した光機能デバイスの作製は,人工的なリソグラフィー手法を用いることなく新規な機能デバイスの構築を可能にするという点でも意義深い.

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 4件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 12件、 招待講演 15件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Preparation of freestanding tubular alumina through-hole membranes by two-layer anodization2020

    • 著者名/発表者名
      Yanagishita Takashi、Kato Atsushi、Kondo Toshiaki、Masuda Hideki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: 3 ページ: 038002-038002

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab7862

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Polymer Nanofibers with Controlled Diameters by Continuous Spinning Using Ordered Anodic Porous Alumina as Spinneret2019

    • 著者名/発表者名
      Yanagishita Takashi、Awata Hiroaki、Kobayashi Kenichi、Kondo Toshiaki、Masuda Hideki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 2 ページ: 86-89

    • DOI

      10.1246/cl.180869

    • NAID

      130007590520

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-pod preparation of anodic porous alumina molds with tapered holes for moth-eye structures by nanoimprinting2019

    • 著者名/発表者名
      Yanagishita Takashi、Otani Go、Onomoto Hiroshi、Kondo Toshiaki、Masuda Hideki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: 6 ページ: 068005-068005

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab2367

    • NAID

      210000156146

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Preparation Process for TiO2 Through-Hole Membranes with Ordered Hole Arrangements2018

    • 著者名/発表者名
      Yanagishita Takashi、Inada Hiromi、Kondo Toshiaki、Nguyen Nhat Truong、Schmuki Patrik、Masuda Hideki
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society

      巻: 165 号: 14 ページ: E763-E767

    • DOI

      10.1149/2.0521814jes

    • 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] Selective through-holing of anodic porous alumina membranes with large area2018

    • 著者名/発表者名
      Yanagishita Takashi、Okubo Yuki、Kondo Toshiaki、Masuda Hideki
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 8 号: 67 ページ: 38455-38460

    • DOI

      10.1039/c8ra07646d

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of Monodisperse LiCoO2 Hollow Particles by Membrane Emulsification Using Anodic Porous Alumina2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yanagishita, Taito Inoue, Toshiaki Kondo, and Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 47 号: 4 ページ: 551-554

    • DOI

      10.1246/cl.180061

    • NAID

      130006638874

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of Renewable Antireflection Moth-Eye Surfaces by Nanoimprinting Using Anodic Porous Alumina Molds2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yanagishita, Toshiaki Kondo, and Hideki Masuda
    • 雑誌名

      J. Vac. Sci. Technol. B

      巻: 36 号: 3 ページ: 031802-031802

    • DOI

      10.1116/1.5016369

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of Nanoporous Alumina Hollow Spheres with a Highly Ordered Hole Arrangement2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yanagishita, Masahiko Imaizumi, Toshiaki Kondo, and Hideki Masuda
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 2018 号: 4 ページ: 2041-2047

    • DOI

      10.1039/c7ra12340j

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Ideally Ordered Through-Hole Anodic Porous Alumina Membranes by Two-Layer Anodization2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yanagishita, Atsushi Kato, and Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 56 号: 3 ページ: 035202-035202

    • DOI

      10.7567/jjap.56.035202

    • NAID

      210000147478

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tuning of Interval in Nanohole Array of Anodic Porous Alumina through Deformation of Polymer Templates2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Kondo, Sanami Nagao, Takashi Yanagishita, and Hideki Masuda
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 7 号: 71 ページ: 44799-44803

    • DOI

      10.1039/c7ra08346g

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anodic Porous Alumina with Square Holes Through Lattice Conversion of Naturally Occurring Ordered Structure2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Kondo, Hayato Miyazaki, Takashi Yanagishita, and Hideki Masuda
    • 雑誌名

      J. Vac. Sci. Technol. B

      巻: 35 号: 5 ページ: 050602-050602

    • DOI

      10.1116/1.4999283

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation of porous Al particles by anisotropic anodic etching2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yanagishita, Masahiko Imaizumi, Toshiaki Kondo, and Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Electrochem. Commun

      巻: 78 ページ: 26-28

    • DOI

      10.1016/j.elecom.2017.03.019

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation of Porous Anodic TiO2 with Square Nanoholes by Pretexturing Process2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Kondo, Sanami Nagao, Takashi Yanagishita, and Hideki Masuda
    • 雑誌名

      J. Electrochem. Soc

      巻: 163 号: 7 ページ: E206-E207

    • DOI

      10.1149/2.1241607jes

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Two-Dimensional Photonic Crystals Based on Anodic Porous TiO2 with Ideally Ordered Hole Arrangement2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Kondo, Shota Hirano, Takashi Yanagishita, Nhat Truong Nguyem, Patric Schmuki, and Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 9 号: 10 ページ: 102001-102001

    • DOI

      10.7567/apex.9.102001

    • NAID

      210000138059

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication of Ideally Ordered Anodic Porous TiO2 by Anodization of Pretextured Two-Layered Metals2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Kondo, Sanami Nagao, Shota Hirano, Takashi Yanagishita, Nhat Truong Nguyem, Patric Schmuki, and Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Electrochem. Commun.

      巻: 7 ページ: 100-102

    • DOI

      10.1016/j.elecom.2016.09.008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Ordered Nanoporous Semiconductors with Controlled Geometrical Structures by Anodization Process2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yanagishita, Toshiaki Kondo, and Hideki Masuda
    • 学会等名
      235th Electrochemical Society Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Highly Ordered Anodic Porous Alumina and Its Functional Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 学会等名
      3 rd International Symposium on AST
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High Throughput Preparation of Through-Hole Membranes with Ordered Hole Arrangement2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yanagishita, Toshiaki Kondo, and Hideki Masuda
    • 学会等名
      3 rd International Symposium on AST
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Ordered Semiconductor Nanostructures for Energy Conversion Based on Anodization Processes2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda, Toshiaki Kondo ,and Takashi Yanagishita
    • 学会等名
      233rd ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Ordered Anodic Porous Alumina for Functioanl Nanodevices2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Kondo , Takashi Yanagishita, and Hideki Masuda
    • 学会等名
      Plasmonic Devices Obtained Using Anodic Porous Alumina, ICEAN2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anisotropic Anodic Etching of Al and its Application to Thermal Radiation Control Device2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Kondo , Takashi Yanagishita, and Hideki Masuda
    • 学会等名
      International workshop on nanoopics & nanophotonics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高規則性ポーラスアルミナの形成と機能的応用2018

    • 著者名/発表者名
      柳下 崇
    • 学会等名
      軽金属奨学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高規則性ナノスルーホールメンブレンの形成と機能化2018

    • 著者名/発表者名
      柳下 崇
    • 学会等名
      電気化学会関東支部・第 47 回先端科学セミナー,
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高規則性ポーラスアルミナの形成と応用2018

    • 著者名/発表者名
      益田秀樹
    • 学会等名
      第 35 回 ARS 浜名湖コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細孔径を変化させた陽極酸化ポーラスアルミナに対する窒素吸着法を用いた細孔径評価2017

    • 著者名/発表者名
      大塚雅也,武井 孝,柳下 崇,益田秀樹
    • 学会等名
      電気化学第84回大会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 陽極酸化ポーラスアルミナにもとづくZnOナノロッドアレイの形成2017

    • 著者名/発表者名
      坂本大河,近藤敏彰,柳下 崇,益田秀樹
    • 学会等名
      電気化学第84回大会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesisi of Ordered Semiconductor Nanostructuresfor Energy Conversion Using Anodic Porous Alumina2017

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda, Toshiaki Kondo ,and Takashi Yanagishita
    • 学会等名
      231th ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Ordered Anodic Porous Alumina for Functioanl Nanodevices2017

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda, Toshiaki Kondo ,and Takashi Yanagishita
    • 学会等名
      Anodizing it 2017 congress
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Preparation of Ordered Micro- and Nanostructures for Functional Devices by Using Anodic Porous Alumina2017

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda
    • 学会等名
      2nd Global Congress & Expo on Materials Science & Nanoscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Highly Ordered Anodic Porous Alumina and Its Applications to Fanctional Nanodevices2016

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda, Takashi Yanagishita, and Toshiaki Kondo
    • 学会等名
      PRiME 2016/230th ECS Meeting
    • 発表場所
      ハワイ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Micro- and Nanostructures for High Efficiency Energy Conversion by Using Anodic Porous Alumina2016

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda, Toshiaki Kondo, and Takashi Yanagishita
    • 学会等名
      11th International symposium on Electrochemical Micro & Nanosystem Technologies
    • 発表場所
      ブリュッセル(ベルギー)
    • 年月日
      2016-08-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Growth of Ordered ZnO Nanorods Arrays Using Anodic Porous Alumina Templates2016

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masuda, Toshiaki Kondo ,Takashi Nakazono and Takashi Yanagishita
    • 学会等名
      229th ECS Meeting
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] ナノインプリント技術ハンドブック2019

    • 著者名/発表者名
      応用物理学会・ナノインプリント技術研究会
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      オーム社
    • ISBN
      9784274224485
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Encyclopedia of Interfacial Chemistry2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Mausda, Takashi Yanagishita, and Toshiaki Kondo (分担)
    • 総ページ数
      5560
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 防汚・防水・防曇性向上のための材料とコーティング,評 価・応用2018

    • 著者名/発表者名
      柳下 崇,近藤敏彰,益田秀樹(分担)
    • 総ページ数
      584
    • 出版者
      情報技術協会
    • ISBN
      4861047188
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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