| 研究課題/領域番号 |
21K04885
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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29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
野島 雅 東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 講師 (50366449)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 質量分離技術 / 静電噴霧イオン化 / イオンビーム / 回転電場質量分離器 / 薄膜形成技術 / 溶液金属イオン源 / 機器分析化学 / 回転電場質量分離技術 / 真空中静電噴霧イオン化法 / 元素選択型ものづくり手法 / ハサミ型スリット / イオンビームのパラメータ構築 / 質量分離 / 静電噴霧 / 薄膜形成 / 電界スプレーイオン化 / マテリアルインフォマティクス / 集束イオンビーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
物質を構成する元素は、パズル全体を構成するピースに例えることができる。本研究は、そのピースを自由に空間に再構築することを目的とする。ピースである元素は、回転電場の回転数を定めることによってビームとして得ることができる。特定の元素から構成されたビームを用いて未知の機能性材料を構成することが可能となる。
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| 研究成果の概要 |
本研究は溶液金属イオン源を真空中静電噴霧イオン（V-ESI）化によってイオンビームを形成し、回転電場質量分離器(REF-MS)によって特定の元素のみを選択することで薄膜形成を可能とする技術を構築する。V-ESI化条件においては、イオンの疑似光源を最小限に設計することで集束特性を高めると同時に、イオン電流を確保するためチップ開口端からのよう溶液金属の供給するために最適なチップの開発を行った。Co, Cu, Ni三元系材料の評価を目的としたイオンビームのパラメータ構築のためCo(NO3)2, Cu(NO3)2 , Ni(NO3)2混合溶液の質量イメージを取得した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの成膜プロセスは、静電噴霧堆積(ESD)法が最先端の手法であった。ESD法は有機・無機材料を問わず広い成膜物質を選択することができるため、真空蒸着技術を代表とするドライプロセス、スピンコート法やインクジェット法などの塗布成膜技術に代わる成膜技術として期待を集めていた。ESD法は、溶液化した材用物質をキャピラリーに充填し、数kVの高電圧を印加することで発生させた溶液スプレーを材料基板に噴霧する。しかしながら、ESD成膜過程において、噴霧物質の元素レシピはコントロール不能であった。本研究によって、噴霧物質の元素レシピを回転電場質量分離技術によって選択することを可能とした。
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