金属ナノ結晶材料での原子空孔組成成分化による結晶子+結晶粒界二相共存状態

• 研究課題/領域番号: 22560656
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 谷本 久典 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (70222122)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ナノ物性 / ナノ材料 / 金属物性 / 超微細多結晶組織 / 結晶粒界 / 原子空孔 / 格子定数 / 力学特性 / 格子欠陥 / ナノ結晶

研究概要

金ナノ結晶材(平均粒径(D)<数 10nm の結晶子集合体、以下 n-Au)の特異物性から、我々は結晶粒界が "相"のように振舞うことで結晶子との二相共存状態にあると考えている。 本研究では、n-Au の室温の格子定数が金多結晶材(D>数μm 以上、以下 poly-Au)より約 0.05%小さいことに着目し、二相共存状態の発現機構について調べた。約 200K 付近で粒界擬弾性の増大率や格子定数の温度変化率に変化が見られ、これらは焼鈍後の粒成長により消失し poly-Au 状態へ回復することが明らかになった。これら結果は、poly-Au と異なる n-Au の粒界状態が二相共存状態に重要な役割を果たしていることを示唆する。

研究成果

• [雑誌論文] Size-Selective Formation of Hexagonal Silver Nanoprisms in Silver Citrate Solution by Monochromatic-Visible-Light Irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tanimoto, S. Ohmura, and Y. Maeda
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 号: 29 ページ: 15819-15825
  • DOI: 10.1021/jp304504c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical Spectroscopy Study on the Light Soaking Effect on Hydrogenated Amorphous Silicon (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Mizubayashi, I. Sakata, and H. Tanimoto
  • 雑誌名: Solid State Phenomena 巻: 184 ページ: 416-421
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/ssp.184.416
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical spectroscopy of nanocrystalline metals and nanometer-thick films: characteristic properties originated in nanostructures (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Tanimoto
  • 雑誌名: Solid State Phenomena 巻: 184 ページ: 42-51
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/ssp.184.42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probable Carrier Localization in Nanoporous Gold Prepared by Selective Etching (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Tanimoto, T.Shintani, H.Mizubayashi
  • 雑誌名: Proc.7th Int.Conf.7th International Conference on Porous Metals and Metallic Foams, Busan, Korea, Sept.18-21, 2011 ページ: 655-660
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uniform, low-resistive Ni-Pt silicide fabricated by partial conversion with low metal-consumption ratio (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Futase, T. Kamino, Y. Inaba, and H. Tanimoto
  • 雑誌名: IEEE Trans. Semicond. Manuf. 巻: 24 号: 4 ページ: 545-551
  • DOI: 10.1109/tsm.2011.2163951
  • 査読あり
• [雑誌論文] Removing imperceptible fluoride residue after chemical dry-cleaning to fabricate uniform low-resistance NiSi film (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Futase, H. Tanimoto, M. Kimoto, H. Tsugane, H. Suzuki, and H. Tobimatsu
  • 雑誌名: J. Vac. Sci. Technol. B 巻: 29 ページ: 5-5
  • URL: http://dx.doi.org/10.1116/1.3622301
  • 査読あり
• [雑誌論文] TiCl4 soak on NiSi: Selective formation of pure sub-nanometer NiTi to reduce contact resistance (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Futase, N. Hashikawa, H. Yamamoto, and H. Tanimoto
  • 雑誌名: IEEE Trans. Semicond. Manuf. 巻: 24 号: 2 ページ: 325-332
  • DOI: 10.1109/tsm.2010.2099673
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissolved-Oxygen-Induced Intensive Pitting Corrosion of Amorphous ZrCu Alloys in Thin NaCl Solutions (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto, H., Soga,Y. , Takayanagi, Y. and Mizubayashi, H.
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 52 号: 7 ページ: 1402-1409
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2010437
  • NAID: 130004454764
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Cu Self-Capping and Ta Capping on Nanometer-Sized Cu Films Sputter-Deposited on &beta;-Ta (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto, H., Sugimori,T., Kumamoto, S., Matsui, H. and Mizubayashi, H.
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 52 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2010286
  • NAID: 10027672034
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Cu Self-Capping and Ta Capping on Nanometer-Sized Cu Films Sputter-Deposited on β-Ta (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Tanimoto, T.Sugimori, S.Kumamoto, H.Matsui, H.Mizubayashi
  • 雑誌名: Materials Transactions 巻: 52 ページ: 1-71
  • NAID: 10027672034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic anisotropy in Fe nanocrystals fabricated by GDM (2010)
  • 著者名/発表者名: E. Kita, H. Sato, N. Tsukahara, S. J. Lee, H. Yanagihara and H. Tanimoto
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 200 号: 7 ページ: 4-4
  • DOI: 10.1088/1742-6596/200/7/072051
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pattern-independent, fine-morphology Ni-Pt silicide formation by partial conversion with low metal-consumption ratio (2010)
  • 著者名/発表者名: Futase, T., Kamino, T., Hashikawa, N., Inaba, Y., Fujiwara, T., Yamamoto, H. and Tanimoto, H.
  • 雑誌名: Anaheim, CA ページ: 988-994
  • DOI: 10.1109/irps.2010.5488691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic anisotropy in Fe nanocrystals fabricated by GDM (2010)
  • 著者名/発表者名: Kita, E., Sato, H., Tsukahara, N., Lee, S.J., Yanagihara, H., Tanimoto, H.
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 200
  • 査読あり
• [学会発表] 光還元 6 角板銀ナノ粒子形成に及ぼす微量球形銀ナノ粒子の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大村悟、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2013 年日本金属学会春期講演会
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 光還元による 6 角板銀ナノ粒子形成におけるエンブリオについて (2012)
  • 著者名/発表者名: 大村悟、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2012 年日本金属学会秋期講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 銀薄膜の低温内部摩擦と界面状態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷本久典, 水林博, 佐藤貴英
  • 学会等名: 2012年日本金属学会春期講演会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 銀薄膜の低温内部摩擦と界面状態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷本久典, 水林博, 佐藤貴英
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演会
  • 発表場所: 横浜国立大学(横浜市)
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 光還元による 6 角板 Ag ナノ粒子の形態と照射波長の相関 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大村悟、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2012 年日本金属学会春期講演会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] パルス通電による非晶質合金の結晶化・破断と孤立波励起 (2012)
  • 著者名/発表者名: 曽我陽介、高柳兆伸、 谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2012 年日本金属学会春期講演会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] パルス通電による非晶質合金の結晶化・破断と孤立波励起 (2012)
  • 著者名/発表者名: 曽我陽介、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演会
  • 発表場所: 横浜国立大学(横浜市)
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Au ナノ結晶のパルス通電によるナノクラック形成と破断 (2011)
  • 著者名/発表者名: 茂木卓也、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2011 年日本金属学会秋期講演会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] 光照射還元による Ag ナノ微粒子の照射波長による形態制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大村悟、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2011 年日本金属学会秋期講演会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] パルス通電による非晶質合金の自由体積減少と硬度上昇 (2011)
  • 著者名/発表者名: 曽我陽介、高柳兆伸、 谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2011 年日本金属学会秋期講演会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-11-07
• [学会発表] パルス通電による非晶質合金の自由体積減少と硬度上昇 (2011)
  • 著者名/発表者名: 曽我陽介、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(那覇市)
  • 年月日: 2011-11-07
• [学会発表] Auナノ結晶のパルス通電によるナノクラック形成と破断 (2011)
  • 著者名/発表者名: 茂木卓也、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(那覇市)
  • 年月日: 2011-11-07
• [学会発表] ナノ構造系金属におけるパルス通電による格子励起と構造緩和 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷本久典、曽我陽介、茂木卓也、水林博
  • 学会等名: 2011 年日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] ナノ構造系金属におけるパルス通電による格子励起と構造緩和 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷本久典、曽我陽介、茂木卓也、水林博
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] パルス通電で励起される非晶質合金中の縦波変形 (2011)
  • 著者名/発表者名: 曽我陽介、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2011 年日本金属学会春期講演会
  • 発表場所: 東京都市大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 光照射条件による非球形 Ag ナノ微粒子の形成過程の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大村悟、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2011 年日本金属学会春期講演会
  • 発表場所: 東京都市大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Au ナノ結晶のパルス通電によるマクロ変形・破断機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 茂木卓也、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2011 年日本金属学会春期講演会
  • 発表場所: 東京都市大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] Au ナノ結晶のパルス通電による組織変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 茂木卓也、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2010 年日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] スパッタ Ta 薄膜におけるセルフキャップ効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松井はづき、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2010 年日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Auナノ結晶のパルス通電による組織変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 茂木卓也、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] パルス通電で生じる非晶質合金中の励起波と結晶化・マクロ変形 (2010)
  • 著者名/発表者名: 曽我陽介、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 2010 年日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 金ナノ結晶の異常格子収縮と空港濃度温度変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷本久典、福田和生、茂木卓也、水林博、荒木秀樹、白井泰治
  • 学会等名: 2010 年日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 金ナノ結晶の異常格子収縮と空孔濃度温度変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷本久典、福田和生、茂木卓也、水林博、荒木秀樹、白井泰治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 光還元による6角板銀ナノ粒子形成におけるエンブリオについて
  • 著者名/発表者名: 大村悟、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] 成膜中その場紫外光照射したC60薄膜のポリマー形態と組織
  • 著者名/発表者名: 新井大二朗、谷本久典、大伴真名歩、圓谷志郎、松本吉弘、境誠司
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 松山大学
• [学会発表] Polymerization in C60 thin films deposited under in situ UV light irradiation
  • 著者名/発表者名: D. Arai, H. Tanimoto, M. Ohtomo, S. Entani, Y. Matsumoto, S. Sakai
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ･グラフェン学会
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] 光還元6角板銀ナノ粒子形成に及ぼす微量球形銀ナノ粒子の影響
  • 著者名/発表者名: 大村悟、谷本久典、水林博
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 東京理科大学
• [図書] マクロおよびナノポーラス金属の開発最前線 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷本久典
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~mizutani_lab/top.htm
• [備考] 谷本研研究内容紹介
  • URL: http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~mizutani_lab/page/naiyou/naiyou.htm
• [備考]
  • URL: http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~mizutani_lab/page/naiyou/naiyou.htm
• [備考]
  • URL: http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~mizutani_lab/page/naiyou/naiyou.htm