真性ひずみを利用した高次ナノ構造体の創製技術の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360049
• 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: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 村岡 幹夫 秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 准教授 (50190872)
• 研究分担者: 左近 拓男 秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 准教授 (80271964) ; 足立 高弘 秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 准教授 (60344769)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: ナノコイル / 被覆ナノワイヤ / 不整合ひずみ / コア流動 / 自己変形

研究概要

ナノワイヤなどの一次元ナノ材料の表面に異種原子結晶を成長させ,ナノ材料と異種原子の間に発生する不整合ひずみ(真性ひずみ)を利用したナノ材料曲げ加工技術を確立した。そこでは,コア流動法を新たに考案し,曲げ加工効率を飛躍的に向上させた。さらに,分子動力学解析により,当該不整合ひずみの特徴を理論的に把握した。また,ナノ材料の把持・移動配置を可能にする多自由度のナノ把持装置を開発した。これにより,高次ナノ構造体として特に有用なナノコイルの創製を実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of film thickness on helical formation of coated nanowires in an enhanced-bending technique (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Toku, M.Muraoka
  • 雑誌名: Proc.ICM&P 2011(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanomachining by rubbing at ultrasonic frequency under controlled shear force (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Muraoka
  • 雑誌名: J.Nanosci.Nanotechnol. 11 ページ: 1986-1990
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of films with thickness less than 10nm by sensitivity-enhanced atomic force acoustic microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Muraoka, S.Komatsu
  • 雑誌名: Nanoscale Res.Lett. 6 ページ: 33(1-6)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Helical formation of coated nanowires by viscous flow of core material (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Toku, M.Muraoka
  • 雑誌名: Nanosci.Nanotechnol.Lett. 2 ページ: 197-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Displacement amplifier for piezoelectric actuator based on honeycomb link mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Muraoka, S.Sanada
  • 雑誌名: Sens.Actuator A : Physical 157 ページ: 84-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of helical nanostructures by film deposition on straight nanowires (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Muraoka, T.Adachi
  • 雑誌名: Proc.2nd Asian Symp.Mater.Processing Paper No.NM11(CD-ROM) ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical characterization of nanowires based on optical diffraction images of the bend shape (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Muraoka, R.Tobe
  • 雑誌名: J.Nanosci.Nanotechnol. 9 ページ: 4566-4574
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of metallic micro/nanomaterials by utilizing migration phenomena and technique for their applications (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Saka, H.Tohmyoh, M.Muraoka, Y.Ju, K.Sasagawa
  • 雑誌名: Mater.Sci.Forum 614 ページ: 3-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inverse analysis on bent shape of nanowire in fracture test to estimate the fracture strain (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Muraoka
  • 雑誌名: Proc.12th Int.Conf.Fracture Paper No.T22.006(CD-ROM) ページ: 1-6
  • 査読あり
• [学会発表] Manipulation of nanowires by chopsticks (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Kobayashi, Y.Toku, M. Muraoka
  • 学会等名: Int.Conf.ATEM 2011
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20110919-20110921
• [学会発表] Enhanced Bending of Coated Nanowires Using Viscous Flow of Core Material : Production of Nanoinductance (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Toku, M. Muraoka
  • 学会等名: 12th Int.Conf.Electronics Materials and Packaging (EMAP2010)
  • 発表場所: Orchard Hotel, Singapore
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] 製膜ひずみとコア流動を利用した金属被覆ナノワイヤの曲げ加工 (2010)
  • 著者名/発表者名: 徳悠葵,村岡幹夫
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2010材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(長岡市)
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] シアフォース制御下の超音波摺動によるナノリソグラフィー (2010)
  • 著者名/発表者名: 臼井辰徳,村岡幹夫
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部秋季講演会
  • 発表場所: 秋田大学(秋田市)
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 集中質量型カンチレバーのナノ接触共振による水晶ウエハの加工変質層の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 勝又悠樹,村岡幹夫
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(名古屋市)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] コア流動法によるナノコイル形成の曲率制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 徳悠葵,村岡幹夫
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(名古屋市)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] コア流動を利用した金属被覆ナノワイヤのコイル形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 徳悠葵,村岡幹夫
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部総会講演会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 2010-03-12
• [学会発表] ナノワイヤの真性ひずみ誘起曲げ加工条件の実験的検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 徳悠葵,村岡幹夫
  • 学会等名: 精密工学会東北支部学術講演会
  • 発表場所: 日本大学(郡山市)
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] 金属被覆ナノコイルの形成メカニズムに関する分子動力学的検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村岡幹夫,岡田生,足立高弘
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡市)
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 集中質量型カンチレバーの接触共振による金属ナノ材料の弾性計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村岡幹夫,勝又悠樹
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡市)
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] Optical diffraction images of nanowires and the implications for diameter estimation (2008)
  • 著者名/発表者名: 村岡幹夫
  • 学会等名: 8th Seminar on Quantitative Microscopy and 4th Seminar on Nanoscale Calibration Standards and Methods (NanoScale 2008)
  • 発表場所: Torino, Italy
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] ナノワイヤの機械特性試験-ヤング率と破断強度の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 戸部涼平,村岡幹夫
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(横浜市)
  • 年月日: 2008-08-06
• [学会発表] ナノワイヤの付着力 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村岡幹夫,戸部涼平
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(横浜市)
  • 年月日: 2008-08-06
• [図書] Metallic Micro and Nano Materials-Fabrication with Atomic Diffusion (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Saka (Ed.), M.Saka, K.Sasagawa, M. Muraoka, H.Tohmyoh, Y.Ju (Authors)
  • 総ページ数: 225(93-141, 173-220)
  • 出版者: Springer
• [図書] 構造の応用と機能-ハニカム構造材料からナノハニカム構造まで- (2008)
  • 著者名/発表者名: 野口元編,村岡幹夫,他26名著
  • 総ページ数: 285(228-241)
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.mech.akita-u.ac.jp/~muraoka/
• [産業財産権] 弾性係数を測定する走査型プローブ顕微鏡及びそれに使用するプローブ (2009)
  • 発明者名: 村岡幹夫
  • 権利者名: 村岡幹夫,株式会社アクトラス
  • 産業財産権番号: 特許,特許第4328474号
  • 取得年月日: 2009-06-19