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ハイブリッド構造創成技術による極低濃度ガス分子検出ナノメカニカルセンサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25289011
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東京大学

研究代表者

割澤 伸一  東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (20262321)

研究分担者 山田 一郎  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特任研究員 (70345081)
米谷 玲皇  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特任研究員 (90466780)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2013年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワードメカニカル振動子 / ハイブリッド構造 / ガスセンシング / ガス弁別機能 / 酸化スズ / グラフェン / ブロック共重合体ナノ構造 / ノイズ信号処理 / 連結ナノ機械振動子 / 極低濃度ガスセンシング / 非線形振動特性 / アセトン / 呼気ガス分析
研究成果の概要

ppm~ppbレベルの極低濃度ガス分子検出を室温大気中で実現可能な超高感度ナノメカニカルセンサの実現を目指した.静電引力により共振周波数の制御が可能な連結機械振動子により9.7agの質量が検出可能であることを示した.酸化スズ被膜と両持梁機械振動子とを組み合わせた構造に酸化スズ被膜にPt薄膜を触媒としてさらに積層させることで実測10 ppm,推定でサブppmまでの検出感度が得られることを示した.市販のCVD単層グラフェンによるセンサで得られる抵抗のノイズ成分の類似度分析や周波数分析により窒素とアセトンのガス弁別が可能であることを示した.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (11件)

  • [学会発表] 走査電子顕微鏡を利用した微小機械振動子の動特性プロファイリング2014

    • 著者名/発表者名
      米谷 玲皇,中野 和洋,石原 直,割澤 伸一
    • 学会等名
      2014年度春季講演会 応用物理学会
    • 発表場所
      青山学院大学,神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Source gas distribution measurement in focused-ion-beam chemical vapor deposition using graphene sensing device2014

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichi Warisawa, Si Chen, Takahito Ono, Ichiro Yamada, Sunao Ishihara and Reo Kometani
    • 学会等名
      The 58th International Conference on Electron, Ion, and Photon Beam Technology and Nanofabrication (EIPBN2014)
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High Q factor graphene mechanical resonator fabrication using the clamp-bending method2014

    • 著者名/発表者名
      Reo Kometani, Yuta Oshidari, Sunao Ishihara and Shin'ichi Warisawa
    • 学会等名
      The 58th International Conference on Electron, Ion, and Photon Beam Technology and Nanofabrication (EIPBN2014)
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Coupled nanomechanical resonator with frequency tuning capability2014

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichi Warisawa, Hiroyuki Tsuno, Reo Kometani and Sunao Ishihara
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Precision Engineering
    • 発表場所
      Kanazawa, Ishikawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Characterizations of the carbon nanomechanical resonator fabricated from SU-8 by FIB/EB dual beam lithography2013

    • 著者名/発表者名
      Yuto Miyata, Shin’ichi Warisawa, Sunao Ishihara, Reo Kometani
    • 学会等名
      39th International Conference on Micro and Nano Engineering (MNE2013)
    • 発表場所
      London, UK
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Light-coupled nanomechanical resonator fabrication and its characterization2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Moriya, Shin’ichi Warisawa, Sunao Ishihara, Reo Kometani
    • 学会等名
      39th International Conference on Micro and Nano Engineering(MNE2013)
    • 発表場所
      London, UK
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ynamic characteristics evaluation of nanomechanical resonators by the application of stroboscopic scanning electron microscope2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Nakano, Shinichi Warisawa, Sunao Ishihara, Reo Kometani
    • 学会等名
      26th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2013)
    • 発表場所
      Sapporo, Hokkaido, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 走査電子顕微鏡を利用したナノメカニカル振動子の動特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      中野 和洋,割澤 伸一,石原 直,米谷 玲皇
    • 学会等名
      2013年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      関西大学,大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] FIB/EB 複合リソグラフィーにより作製したカーボンナノ振動子の特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      宮田 雄斗,割澤 伸一,石原 直,米谷 玲皇
    • 学会等名
      2013年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      関西大学,大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光結合微小機械振動子の作製とその特性評価に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      守屋 和樹,割澤 伸一,石原 直,米谷 玲皇
    • 学会等名
      2013年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      関西大学,大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グラフェンを用いた呼気分析用マイクロガスセンサの作製と評価2013

    • 著者名/発表者名
      安見 卓志, 松木 孝憲, 陳 思, 山田一郎, 割澤 伸一
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会,
    • 発表場所
      岡山大学,岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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