| 研究課題/領域番号 |
18K05054
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
野澤 純 東北大学, 金属材料研究所, 学術研究員 (60569317)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | コロイド結晶 / 核形成 / 結晶成長 / エピタキシャル成長 / 二元系コロイド結晶 / 枯渇引力 / ２元系コロイド結晶 / ヘテロエピタキシャル成長 / BCF理論 / ステップ自由エネルギー / 不純物分配 / 固液界面 |
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| 研究成果の概要 |
フォトニック結晶などの革新的光デバイスへの応用が期待されるコロイド結晶の，高品質結晶育成に必須となる核形成，結晶成長の詳細なメカニズムをその場観察によって明らかにした．カバーガラス上，および，結晶表面上での2次元核形成，ステップ前進速度とキンク形成メカニズムとった結晶成長の基礎となる現象の理解を得る事に成功した．さらに，粒径の異なる2つの粒子からなる2元系コロイド結晶において，構造や晶出相制御に利用できる重要な成長様式を見出した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
コロイド粒子の自己組織化（コロイド結晶化）を利用したナノスケールの構造体創製は，安価で簡便であり精度も高いため，ナノ構造体の大量生産には必須となる技術である．従って，基礎的なコロイド結晶化のメカニズムの理解は，ナノ構造体創製における品質の向上や構造制御に必須となる．本研究成果は，微粒子を利用したナノテクノロジーの発展に重要な貢献を果たしている．また，コロイド系はモデルとしても優れているため，本研究で明らかとなった核形成や成長の詳細なメカニズムは，実際の結晶成長における理論と実験の乖離を埋めるための重要な知見となる．
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