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プラズマ誘起ミクロ液相反応の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H05988
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 プラズマエレクトロニクス
研究機関東京大学

研究代表者

伊藤 剛仁  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70452472)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2016年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
キーワードプラズマ誘起ミクロ液相反応 / インクジェット / 大気圧非平衡プラズマ / プリンティング / プラズマ分光 / フレキシブルデバイス / プラズマ / ミクロ液相 / ナノ粒子 / プラズマプロセス / プラズマ診断 / プラズマ計測 / 粒子合成 / プラズマ材料プロセス
研究成果の概要

本研究は、プラズマ応用における一つの潮流であるプラズマ誘起液相反応における新展開としてのプラズマ誘起ミクロ液相反応の研究である。分光学的手法を用いることでミクロ液相とプラズマとの相互作用によるプラズマ誘起ミクロ液相反応場の更なる理解をもたらすとともに、ミクロ液相生成手法により制御性の高いインクジェット法を用いることで、新規描画プロセスとしてのプラズマ援用インクジェットプリンティングを開発した。銀ナノ粒子分散インクを用いた銀配線の描画や、モノマーをインクとして用いたポリマー描画プロセス通じ、配線描画における高速化、低温化、簡略化、高付加価値化をもたらし得る新規描画プロセスであることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

優れた科学技術の進展には基礎研究と応用研究の両輪が必要であるとの考えのもと、プラズマーミクロ液相相互作用系において、基礎及び応用研究の両者に取り組んだ。基礎研究においては、分光計測とともにプラズマー液相相互作用全般に貢献し得る成果を挙げることができた。プラズマー液相相互作用系における再現性の良い観察対象としても、本研究で構築したシステムは貢献し得ると期待している。応用研究においては、新規プリンテッドエレクトロニクス描画法としてのプラズマ援用インクジェットプロセスの開発をもたらした。プロセスの最適化に向けて課題は残されているが、日本初の新規プロセスとして、波及効果が期待できる成果と考えている。

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

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Printing PEDOT from EDOT via plasma-assisted inkjet printing2019

    • 著者名/発表者名
      K. Nitta, M. Tsumaki, T. Kawano, K. Terashima, T. Ito
    • 雑誌名

      J. Phys. D: Appl. Phys.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of plasma-assisted inkjet printing and demonstration for direct printing of conductive silver line2018

    • 著者名/発表者名
      M. Tsumaki, K. Nitta, S. Jeon, K. Terashima, T. Ito
    • 雑誌名

      J. Phys. D: Appl. Phys.

      巻: 57 号: 30 ページ: 30LT01-30LT01

    • DOI

      10.1088/1361-6463/aac7db

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Reactive Gas-Phase Species on the Structure of an Air/Water Interface2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kondo, Masanao Tsumaki, Wilson Agerico Dino, Tsuyohito Ito
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 印刷中 号: 24 ページ: 244002-244002

    • DOI

      10.1088/1361-6463/aa7159

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optical emission spectroscopy of atmospheric-pressure non-equilibrium plasma with mist injection2017

    • 著者名/発表者名
      Tsumaki Masanao、Ito Tsuyohito
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 号: 12 ページ: 125211-125211

    • DOI

      10.1063/1.5011076

    • 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] Plasma-induced Synthesis of ZnO Spheroidized Particles in Microdroplets2017

    • 著者名/発表者名
      Masanao Tsumaki, Yoshiki Shimizu, Tsuyohito Ito
    • 雑誌名

      Prc. of 34th Symposium on Plasma Processing and the 29th Symposium on Plasma Science for Materials (SPP-34/SPSM29)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Plasma-assisted inkjet printing of poly (3, 4 ethylene dioxythiophene) / poly (styrenes sulfonate)2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nitta, M. Tsumaki, T. Kawano, S. Toko, K. Terashima, T. Ito
    • 学会等名
      40th International Symposium on Dry Process
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ援用インクジェットプロセスによるPEDOT/PSS配線の作製2018

    • 著者名/発表者名
      新田魁洲,妻木正尚, 川野倫弥, 寺嶋和夫, 伊藤剛仁
    • 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] 液滴を用いた大気圧プラズマ材料ロセス2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤剛仁
    • 学会等名
      H30年度東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会「荷電現象がもたらす微粒子―流体混成系の多様性と機能性」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラズマ援用インクジェットプリンティングプロセスの開発2018

    • 著者名/発表者名
      妻木正尚,新田魁洲,Suyeon Jeon,寺嶋和夫,伊藤剛仁
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Plasma-induced synthesis of ZnO spheroidized particles in microdroplets2017

    • 著者名/発表者名
      妻木正尚, 清水禎樹, 伊藤剛仁
    • 学会等名
      34th Symposium on Plasma Processing and the 29th Symposium on Plasma Science for Materials (SPP-34/SPSM29)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Plasma materials processing with microdroplets2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, M. Tsumaki, K. Nitta, Y. Shimizu. K. Terashima
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasma processing in a microdroplet microreactor2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, M. Tsumaki, Y. Shimizu, K. Terashima
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-OICAM 2017)
    • 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] ミストを含む気体におけるプラズマ現象と応用2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤剛仁, 妻木正尚, 清水禎樹
    • 学会等名
      第33回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラズマ誘起ミクロ液相反応によるナノ粒子合成2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤剛仁, 妻木正尚, 近藤崇博, 清水禎樹
    • 学会等名
      第32回 九州・山口プラズマ研究会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasma-water systems studied with optical diagnostics including sum-frequency generation spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuyohito Ito
    • 学会等名
      69th Annual Gaseous Electronics Conference
    • 発表場所
      Bochum, Germany
    • 年月日
      2016-10-10
    • 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] OH rotational temperature measurements via a two temperature distribution analysis in plasma with water microdroplets2016

    • 著者名/発表者名
      Masanao Tsumaki, Tsuyohiro Ito
    • 学会等名
      69th Annual Gaseous Electronics Conference
    • 発表場所
      Bochum, Germany
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 和周波発生分光によるプラズマ―液相界面の計測2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤剛仁
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二温度分布を用いたミストプラズマのOH回転温度測定2016

    • 著者名/発表者名
      妻木正尚, 伊藤剛仁
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 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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