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磁場アセンブリ法による2次元部品の縦配置技術開発と遮熱構造への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K04911
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分28050:ナノマイクロシステム関連
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

青木 画奈  国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワークシステム研究所ネットワーク基盤研究室, 主任研究員 (90332254)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード磁場アセンブリ / 微細加工 / ナノマイクロ科学 / アンテナ / 遮熱 / 熱赤外線 / 3次元 / 微細構造作製技術 / 磁場応用 / 反磁性体 / 常磁性体 / 磁性流体 / 自己組織 / 断熱
研究成果の概要

本研究は基板表面に対して法線方向の構造設計自由度が高く、作製速度の速い、新しい3次元微細構造作製技術として磁場アセンブリ法を進化させ、この技術を用いて熱赤外線を選択的に反射するアンテナ構造を基板上に一括形成することにより、経済的に遮熱基板を実現することを目的とした。
従来の微細加工技術を用いて複雑なパターンを形成した2次元部品を、磁場アセンブリおよびUV照射による基板との融着を経て基板上に垂直配置することが出来た。従来法では作製困難な3次元パターンを1ステップで作製できたと言える。しかし、位置制御性が低い課題を克服することが出来ず、光学特性を取得することは出来なかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題は2次元部品を基板上の任意の位置に自己配列させる技術を確立する点が最も難所であったため、2次元部品の内部に設ける構造の複雑さは深く追求せず、ミクロンスケールの中空構造を設けるに留まった。それでも同様の3次元構造を既存の微細加工技術で作製することは困難である。ミクロンスケールの3次元構造を1ステップで簡便に作製可能であることを示すことが出来た点は将来の微細加工法の自由度拡大に貢献したと考える。また、異種材料を従来の格子整合性や無機/ポリマーの親和性ではなく、磁気的性質を利用して集積する可能性も示した。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] One-Step Discrete Symmetric Arrangement of Magnetic Microspheres with Nanoscale Spacing Immobilized by Ultraviolet Irradiation toward Plasmonic Resonators2018

    • 著者名/発表者名
      Takidani Shoya、Aoki Kanna、Fujii Minoru
    • 雑誌名

      ACS Applied Nano Materials

      巻: 1 号: 11 ページ: 6055-6062

    • DOI

      10.1021/acsanm.8b01166

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Remote assembly of magnetic and nonmagnetic microspheres into discrete symmetric geometries using external magnetic field, and their permanent fixation2019

    • 著者名/発表者名
      Kanna Aoki, Shoya Takidani, Takuma Yamamoto, Minoru Fujii
    • 学会等名
      2019 Photonics and Electromagnetics Research Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁場アセンブリ法で形成した2次元および3次元マイクロ構造体の微細構造制御2019

    • 著者名/発表者名
      青木画奈,瀧谷昇哉,山本琢磨,藤井稔
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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