ナノカーボン材料を対象とした電子ビーム構造制御の理論解析

• 研究課題/領域番号: 22360145
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 安田 雅昭 大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (30264807)
• 研究分担者: 多田 和広 富山高等専門学校, 電気制御システム工学科, 助教 (90579731)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2011年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2010年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
• キーワード: 微細プロセス技術 / ナノカーボン / 電子ビーム / 照射効果 / 構造制御 / 電子顕微鏡 / 分子動力学法 / ナノメカニクス / 電子励起

研究概要

電子ビームを用いたナノカーボン材料の構造制御技術の確立を目指して、電子ビーム照射によるナノカーボン材料の構造変化を分子動力学シミュレーションにより解析した。電子の衝突現象はモンテカルロ法により導入した。その解析より、ナノカーボン材料の構造変化について電子ビーム照射エネルギー、試料温度、印可応力などの依存性を明らかにした。また、電子ビーム照射を受けたナノカーボン材料の機械的特性の変化についても明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular Dynamics Study of Electron-Irradiation Effects on Mechanical Properties of Carbon Nanotubes (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tada、 M. Yasuda、 T. Mitsueda、 R. Honda、H. Kawata、 Y. Hirai
  • 雑誌名: Microelectronic Engineering 巻: 107 ページ: 50-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dynamics Study of the Structural Modification of Graphene by Electron Irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asayama、 M. Yasuda、 K. Tada、 H. Kawata、Y. Hirai
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science and Technology B 巻: 30
  • 査読あり
• [雑誌論文] 、 Performance evaluation of carbon nanotube-based oscillators and bearings under electron irradiation: Molecular dynamics study (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yasuda、Y. Chihara、R. Mimura、Y. Kimoto、 H. Kawata、 Y. Hirai
  • 雑誌名: Microelectronic Engineering 巻: 97 ページ: 241-246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dynamics Study of the Structural Modification of Graphene by Electron Irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Asayama et al.
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science and Technology B 巻: 30 号: 6
  • DOI: 10.1116/1.4765630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance evaluation of carbon nanotube-based oscillators and bearings under electron irradiation: Molecular dynamics study (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Yasuda et al.
  • 雑誌名: Microelectronic Engineering 巻: 97 ページ: 241-246
  • DOI: 10.1016/j.mee.2012.05.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational Study of Electron-Irradiation Effects in Carbon Nanomaterials on Substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Chihara、M. Yasuda、S. Wakuda、H. Kawata、Y. Hirai
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science and Technology B 巻: 29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational study on structural modification of single-walled carbon nanotubes by electron irradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Yasuda、 R. Mimura、 H. Kawata、 Y. Hirai
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational Study of Electron-Irradiation Effects in Carbon Nanomaterials on Substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Chihara, et al
  • 雑誌名: J.Vac.Sci.Technol.B 巻: 29 号: 6
  • DOI: 10.1116/1.3662409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational study on structural modification of single-walled carbon nanotubes by electron irradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yasuda, et al.
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 109
  • 査読あり
• [学会発表] Correlation between Electron-Irradiation Effect and Stress in Carbon Nanotubes: Molecular Dynamics Study (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Chihara、 M. Yasuda、 K. Tada、 H. Kawata、Y. Hirai
  • 学会等名: 57th International Conference on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication
  • 発表場所: Nashville, USA
  • 年月日: 2013-05-29
• [学会発表] 電子顕微鏡観察下のグラフェン構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝山良樹、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2013-05-20
• [学会発表] 電子顕微鏡観察下でのカーボンナノチューブの機械的強度変化に関する分子動力学解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 多田和広、本田亮太、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2013-05-20
• [学会発表] カーボンナノチューブの機械的強度に及ぼす電子線照射の影響に関する原子応力解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 多田和広、本田亮太、地原由倫、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第18回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2013-05-17
• [学会発表] 応力を印加したカーボンナノチューブにおける電子線照射効果の分子動力学解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 地原由倫、安田雅昭、多田和広、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第18回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2013-05-17
• [学会発表] 電子線照射によるナノカーボン材料の機械的強度変化に関する原子応力解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 多田和広、本田亮太、地原由倫、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 電子照射によるグラフェンの構造変化の分子動力学解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 朝山良樹、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第53回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] Molecular Dynamics Study of Electron Irradiation Effects on Torsional and Bending Property of Carbon Nanotubes (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tada、 M. Yasuda、 H. Kawata、 Y. Hirai
  • 学会等名: 38th International Conference on Micro- and Nano-Engineering 2012
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] 応力をかけたナノカーボン材料への電子線照射の分子動力学解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 地原由倫、安田雅昭、多田和広、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第73回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] ナノカーボン材料の電子ビーム加工の分子シミュレーション(VI) (2012)
  • 著者名/発表者名: 朝山良樹、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第73回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] 荷電粒子ビームによるグラフェン加工の分子シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 朝山良樹、地原由倫、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第17回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2012-06-15
• [学会発表] Molecular Dynamics Study on Structural Modifications of Graphene by Electron Beam Irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asayama、Y. Chihara、M. Yasuda、H. Kawata、Y. Hirai
  • 学会等名: 56th International Conference on Electron
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] カーボンナノチューブの機械的強度に及ぼす電子線照射の影響に関する分子シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 多田和広、三枝孝彰、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第58回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] ナノカーボン材料を対象とした電子ビーム加工の分子シミュレーション(V) (2012)
  • 著者名/発表者名: 地原由倫、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第58回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] カーボンナノチューブの機械的強度に及ぼす電子線照射の影響に関する分子シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 多田和広, 他
  • 学会等名: 第58回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 東京都新宿区
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] ナノカーボン材料を対象とした電子ビーム加工の分子シミュレーション(V) (2012)
  • 著者名/発表者名: 地原由倫, 他
  • 学会等名: 第58回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 東京都新宿区
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] ナノカーボン材料を対象とした電子ビーム誘起構造変化の分子シミュレーション(3) (2011)
  • 著者名/発表者名: 地原由倫、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第52回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] ナノカーボン材料を対象とした電子ビーム誘起構造変化の分子シミュレーション(3) (2011)
  • 著者名/発表者名: 地原由倫, 他
  • 学会等名: 第52回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 東京都豊島区
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Performance Evaluation of Carbon Nanomachines under Electron Irradiation: Molecular Dynamics Study (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Yasuda、Y. Chihara、H. Kawata、Y. Hirai
  • 学会等名: 37th International Conference on Micro- and Nano-Engineering 2011
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Performance Evaluation of Carbon Nanomachines under Electron Irradiation : Molecular Dynamics Study (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yasuda, et al
  • 学会等名: 37th Int.Conf.on Micro- and Nano-Engineering 2011
  • 発表場所: ベルリンドイツ
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Structural Changes in Carbon Nanomaterials under Low Energy Electron Irradiation: Molecular Dynamics Study (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Chihara、 S. Wakuda、 M. Yasuda、 K. Tada、H. Kawata、 Y. Hirai
  • 学会等名: International Conference on Materials for Advanced Technologies 2011
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] Molecular Dynamics Study on Electron-Irradiated Carbon Nanotubes: Nanomechanical Properties (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tada、 M. Yasuda、 H. Kawata、 Y. Hirai
  • 学会等名: International Conference on Materials for Advanced Technologies 2011
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] Structural Changes in Carbon Nanomaterials under Low Energy Electron Irradiation : Molecular Dynamics Study (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Chihara, et al
  • 学会等名: Int.Conf.on Materials for Advanced Technologies 2011
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] Molecular Dynamics Study on Electron-Irradiated Carbon Nanotubes : Nanomechanical Properties (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tada, et al
  • 学会等名: Int.Conf.on Materials for Advanced Technologies 2011
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] Computational Study of Electron-Irradiation Effects in Carbon Nanomaterials on Substrates、55th International Conference on Electron (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Yasuda、Y. Chihara、S. Wakuda、H. Kawata、Y. Hirai
  • 学会等名: Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] Computational Study of Electron-Irradiation Effects in Carbon Nanomaterials on Substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yasuda, et al
  • 学会等名: 55th Int.Conf.on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication
  • 発表場所: ラスベガスアメリカ合衆国
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] 基板上ナノカーボン材料への電子照射の分子シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 地原由倫、和久田真也、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 基板上ナノカーボン材料への電子照射の分子シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 地原由倫, 他
  • 学会等名: 第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム
  • 発表場所: 大阪府吹田
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] カーボンナノチューブフォレストからの二次電子放出のシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田雅昭
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] 低エネルギー電子線照射によるナノカーボン材料の構造変化解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田雅昭、和久田真也、地原由倫、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] カーボンナノチューブフォレストからの二次電子放出のシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田雅昭
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡県福岡
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] 低エネルギー電子線照射によるナノカーボン材料の構造変化解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田雅昭, 他
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡県福岡
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] ナノカーボン材料の電子ビーム加工の分子シミュレーション(IV) (2011)
  • 著者名/発表者名: 地原由倫、和久田真也、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第58回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] ナノカーボン材料の電子ビーム加工の分子シミュレーション(IV) (2011)
  • 著者名/発表者名: 地原由倫, 他
  • 学会等名: 第58回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川県 厚木
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] ナノカーボン材料を対象とした電子ビーム誘起構造変化の分子シミュレーション(II) (2010)
  • 著者名/発表者名: 和久田真也、安田雅昭、地原由倫、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第51回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] ナノカーボン材料を対象とした電子ビーム誘起構造変化の分子シミュレーション(II) (2010)
  • 著者名/発表者名: 和久田真也, 他
  • 学会等名: 第51回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 大阪府 吹田
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] Molecular Dynamics Study on Mechanical Properties of Electron-Irradiated Carbon Nanaotubes: Tensile Property (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Wakuda、 M. Yasuda、 H. Kawata、 Y. Hirai
  • 学会等名: 36th International Conference on Micro- and Nano-Engineering
  • 発表場所: Genova, Italy
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] Molecular Dynamics Study on Mechanical Properties of Electron-Irradiated Carbon Nanaotubes : Tensile Property (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Wakuda, et al.
  • 学会等名: 36th Int.Conf.on Micro- and Nano-Engineering
  • 発表場所: イタリア ジェノバ
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] ナノカーボン材料を対象とした電子ビーム励起構造変化のダイナミクス解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田雅昭、和久田真也、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第66回学術講演会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] ナノカーボン材料を対象とした電子ビーム励起構造変化のダイナミクス解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田雅昭, 他
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第66回学術講演会
  • 発表場所: 愛知県 名古屋
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] 電子線照射によるカーボンナノチューブの力学的特性変化の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和久田真也、伊藤圭紀、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • 学会等名: 第15回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 電子線照射によるカーボンナノチューブの力学的特性変化の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和久田真也, 他
  • 学会等名: 第15回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道 札幌
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] Molecular Dynamics Study on Structural Modifications of Graphene by Electron Beam Irradiation
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Asayama et al.
  • 学会等名: 56th Int. Conf. on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication
  • 発表場所: Hawaii, USA
• [学会発表] 荷電粒子ビームによるグラフェン加工の分子シミュレーション
  • 著者名/発表者名: 朝山良樹 他
  • 学会等名: 第17回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 東京都、目黒区
• [学会発表] 応力をかけたナノカーボン材料への電子線照射の分子動力学解析
  • 著者名/発表者名: 地原由倫 他
  • 学会等名: 第73回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 愛媛県、松山市
• [学会発表] ナノカーボン材料の電子ビーム加工の分子シミュレーション（VI)
  • 著者名/発表者名: 朝山良樹 他
  • 学会等名: 第73回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 愛媛県、松山市
• [学会発表] Molecular Dynamics Study of Electron Irradiation Effects on Torsional and Bending Property of Carbon Nanotubes
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tada et al.
  • 学会等名: 38th Int. Conf. on Micro- and Nano-Engineering 2012
  • 発表場所: Toulouse, France
• [学会発表] 電子照射によるグラフェンの構造変化の分子動力学解析
  • 著者名/発表者名: 朝山良樹 他
  • 学会等名: 第53回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 兵庫県、神戸市
• [学会発表] 電子線照射によるナノカーボン材料の機械的強度変化に関する原子応力解析
  • 著者名/発表者名: 多田和広 他
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県、厚木市
• [学会発表] 応力を印加したカーボンナノチューブにおける電子線照射効果の分子動力学解析
  • 著者名/発表者名: 地原由倫 他
  • 学会等名: 第18回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 東京都、目黒区
• [学会発表] カーボンナノチューブの機械的強度に及ぼす電子線照射の影響に関する原子応力解析
  • 著者名/発表者名: 多田和広 他
  • 学会等名: 第18回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 東京都、目黒区
• [学会発表] 電子顕微鏡観察下のグラフェン構造変化の分子動力学解析
  • 著者名/発表者名: 朝山良樹 他
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: 大阪府、吹田市
• [学会発表] 電子顕微鏡観察下でのカーボンナノチューブの機械的強度変化に関する分子動力学解析
  • 著者名/発表者名: 多田和広 他
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: 大阪府、吹田市
• [学会発表] Correlation between Electron-Irradiation Effect and Stress in Carbon Nanotubes: Molecular Dynamics Study
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Chihara et al.
  • 学会等名: 57th Int. Conf. on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication
  • 発表場所: Nashville, USA