| 研究課題/領域番号 |
15K14144
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
多田 英司 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (40302260)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 材料加工・処理 / 電気化学プロセス / フォースカーブ / 水素イオン濃度 / マルチフィジックス |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，電気化学反応がおこる電解質水溶液/電極界面極近傍のpHを測定するために立案されたもので，反応表面からサブミクロンオーダーの距離におけるpH測定とその表面分布のイメージングを目指すものである．そのため，(1)pH応答性と再現性に優れ，広いpH域で利用できる酸化物表面を創製する，(2)AFM用カンチレバー表面にpH応答性を最適にチューニングした酸化物薄膜を作製し，フォースカーブによるカンチレバーと反応表面との吸着力測定からpHを評価する手法を確立する，(3)確立したpH測定手法をpHが表面分布する電気化学反応系に適用し，pHイメージングを図る，以上3つの研究課題にチャレンジする．
本年度では，pH応答性の再現性に優れたAl酸化物表面を構築をめざし，スパッタリング装置の整備とAl成膜および膜観察をおこなった．特に，ガラス基板上へのスパッタリング条件の検討のため，電極距離，スパッタリング時間を種々調整し，そのときの成膜状況と膜構造を明らかにした．これにより，pH応答特性評価に用いることができる試料の準備ができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度では，マグネトロンスパッタリング装置を整備し，ガラス基板への成膜条件をスクリーニングして，成膜条件の確立に成功した．これによりpH応答性と再現性に優れたAl酸化物薄膜作製できる準備が整い，この膜試料を使ってpH応答特性をチューニングするための電解酸化，熱処理条件を明らかにする基盤を構築した．以上から当初の計画はほぼ実施できており，おおむね順調に進展している．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，W酸化物の成膜も試みる．得られた薄膜のpH応答特性の評価を行う．また，作製した金属酸化物薄膜をAFM用カンチレバーに成膜する．カンチレバー上の酸化物薄膜の成膜状態を調査するために，膜厚，結晶性の観察および組成分析を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
現在，現有設備のスパッタリング装置を利用して成膜を行っている．そのため，備品費として計上していた物品の購入費が繰り越しされた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
現有物品の適用可能性を判断し，必要であれば申請備品の導入および整備費に充てる．また，28年度より使用予定のAFMシステム整備に必要な物品の購入，加工費に充てる計画にある．
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