| 研究課題/領域番号 |
20K15126
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| 研究機関 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
廣瀬 大亮 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (20854673)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 溶液プロセス / 液体プロセス / 金属酸化物 / チタニア / ナノインプリント / 印刷 / プリンタブル |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、液相法におけるチタニアの中間体(チタニアゲル)の構造解析を通して、金属酸化物ゲル構造の制御を行う。本研究の目的は、優れた熱変形性を有し、ナノインプリントによる型押し印刷可能なプリンタブル-チタニアゲルの創製を目指すことである。
令和4年度の目的は、プリンタブルチタニアゲル作製とチタニアゲルの構造解析を行うことである。これまでに得られたプリンタブル-チタニアゲルの候補では、750nmのラインアンドスペースのチタニアゲルパターンを得ることに成功した。このような優れたパターニング性能を示したチタニアゲル、ならびにパターニング性能を示さなかったチタニアゲルに対して、FT-IRによるゲルに含まれる有機配位子の状態の評価、TG-DTAによる残留有機物量の評価、そして、高エネルギーX線回折によるチタニアゲルの微細構造解析を行った。その結果、Ti-Oネットワークの成長が不十分な場合はパターンが崩れ、過剰に成長した場合はプリンタブル性を示さないことがわかった。優れたプリンタブル性には、適度なTi-Oネットワーク成長が重要となることが明らかとなった。
本年度の研究の結果、チタニアゲルの成形性に関わる新たな知見を得ることができた。これは、プリンタブルゲルを創製する上での重要な知見となる。
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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
本年度までに、1μm以下のピッチサイズのゲルパターンの作製に成功している。これらプリンタブルチタニアゲルや、プリンタブル性を示さないチタニアゲルに対して、FT-IR、TG-DTA、高エネルギーX線回折による微細構造解析を進めた。これら解析を順調に実施することができ、プリンタプル性をもたらす原因を明らかにすることができた。そのため、今年度は概ね計画通りに研究を推進できたと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度の結果を生かし、ナノインプリントによるラインパターン、ドット、ピラー、レンズ形状のナノ・マイクロパターンの作製を行う予定である。さらにプリンタブルチタニアゲルの転写精度の向上を目指し、新たなチタニアゲルの創製を行う。引き続き、高エネルギーX線回折、熱分析やFT-IRによるチタニアゲルの構造解析を行い、転写精度のよいプリンタブルチタニアゲルは、どのような微細構造にするべきかを明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計画と異なり、消耗品費、旅費ならびに学会参加費を使わなかったため。
次年度においては、実験に関わる消耗品、旅費・学会参加費・論文執筆に関わる費用として計画している。
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