| 研究課題/領域番号 |
15K13946
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
須田 善行 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70301942)
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| 研究分担者 |
島 弘幸 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (40312392)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | カーボンナノコイル / 電磁波吸収体 / アモルファス炭素 / VRHモデル / 銀鏡反応 / 反射損失 |
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| 研究実績の概要 |
カーボンナノコイル（CNC）はコイル直径1 μm以下のソレノイドコイル形状の炭素ナノ材料である。CNCは電磁波吸収体としての応用が期待されているが、CNCのコイルピッチやコイル直径に依存した吸収特性が得られていない。本研究では、当初、静電植毛技術を応用してCNCを垂直配向した試料を作製することで、CNC同士の間隔によって吸収できる電磁波帯域が制御可能かどうかを検討する予定であった。ただし、研究開始直後に、電磁波吸収特性を大きく左右する可能性があるCNCの特性を測定することに成功したため、初年度はその研究に注力した。さらに、最終年度はCNCの電気抵抗率を低減するための実験に取り組み、これらのCNCの集積体による電磁波吸収特性を評価した。主な研究成果は下記の通りである。
（１）集積イオンビーム装置内部で単一のCNCを基板上に配置する手法を確立し、単一CNCの電気抵抗率測定用試料を作製した。その結果、CNCのコイル直径が大きいと抵抗率が高くなる傾向を得た。透過型電子顕微鏡観察および可変領域ホッピング（VRH）モデルを用いた検討により、CNCを構成するアモルファス炭素の構造が電気伝導性に関連するという結論を得た。
（２）CNCに銀鏡反応を適用し、銀コーティングCNC（Ag-CNC）を作製した。CNCおよびAg-CNCを総量の10 wt.%となるようにパラフィンに添加してアルミ板上に１層型電磁波吸収材を作製した。レンズアンテナを用いた自由空間法により、5.6-74 GHzの帯域において本吸収材の反射係数を測定した。Ag-CNCとCNCとを混合した吸収材の反射損失ピーク強度はCNC単体のものと比べ10dB低く、26.3-36.2 GHzにおいて反射損失が－30dB(99.9%の吸収)以下となった。
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