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2013 年度 実績報告書

アトリットルの精度を有するナノ微粒子・ナノ材料堆積システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23360068
研究機関静岡大学

研究代表者

岩田 太  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30262794)

研究分担者 中尾 秀信  独立行政法人物質・材料研究機構, 先端的共通技術部門, 主任研究員 (80421395)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード光ピンセット / ナノ微粒子 / ナノ堆積加工 / マニピュレータ
研究概要

本課題は,ナノ微粒子やナノ材料を基板表面にドット状、ライン状、アレイ状に一括で高速高精度に堆積できる微細堆積法の開発に関するものである。レーザートラップ技術と電気泳動堆積法を組み合わせた全く新しい方法により、個々のドットは1アトリットル(aL=10-18L)から安定に塗布・堆積できるものであり、様々な種類のナノ微粒子の堆積加工に適用できる可能性がある。
25年度は前年度までに開発したナノ微粒子を立体的に堆積させる技術を用いて造形した立体微細構造物に対して、機械物性を評価する手法を実現した。
本研究では堆積するナノ微粒子として直径数nmの金コロイド微粒子を用いた。ナノ微粒子が堆積される導電性基板は透明導電膜(ITO)がコートされたカバーガラスを用いて溶液セルを作製し、ナノ微粒子を含むコロイド溶液を充填した。レーザートラップによりナノ微粒子をビームスポットに引き寄せ、基板表面上に集め,電気泳動により基板表面に堆積する。この状態で基板にナノ微粒子を堆積させながらビームスポットを基板垂直方向に動かすことでナノ微粒子を立体状に積み上げ、ピラー状立体構造物を形成した。造形したピラー状の立体構造物に関して電子顕微鏡(SEM)の真空試料室内で稼働するナノマニピュレータを開発し、機械物性を評価した。具体的には、ばね定数が既知の原子間力顕微鏡カンチレバーを用いてピラー状構造物に既知の荷重を印加し、その際のたわみ量をSEM観察して、ピラーのばね定数を測定し、ヤング率を算出した。これらの結果より、得られたヤング率は金のバルク値と比べて低いことや、堆積中の作成条件によりヤング率が異なることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A compact nano manipulator based on an atomic force microscope coupling with a scanning electron microscope or an inverted optical microscope2013

    • 著者名/発表者名
      F. Iwata, Y. Mizuguchi, H. Ko and T. Ushiki
    • 雑誌名

      J Micro-Bio Robot

      巻: 8 ページ: 25-32

  • [雑誌論文] Evaluation of mechanical properties of micro three-dimensional structures fabricated using a laser trap technique2013

    • 著者名/発表者名
      T. Takai, G. Toyoda and F. Iwata
    • 雑誌名

      Proc of Asian Soc. of Prec. Engg and Nano Tech.

      巻: CD-ROM ページ: No. 1362

    • 査読あり
  • [学会発表] レーザートラップ支援局所的電気泳動体積法により造形された微細立体構造物の機械物性評価2014

    • 著者名/発表者名
      高井隆成,豊田元気,岩田 太
    • 学会等名
      日本機械学会 関東支部第20期総会・講演会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都)
    • 年月日
      20140315-20140315
  • [学会発表] Local electrophoresis deposition assisted with laser trappingfor fabrication of micro three-dimensional structures2013

    • 著者名/発表者名
      T. Takai, G. Toyoda and F. Iwata
    • 学会等名
      Internationa lSymposium on Super-Resolution Imaging
    • 発表場所
      浜松アクトシティーホテル(浜松市)
    • 年月日
      20131112-20131112
  • [学会発表] レーザートラップを用いた電気泳動による局所堆積法により造形された微細立体構造物の機械的物性評価2013

    • 著者名/発表者名
      高井隆成,豊田元気,岩田 太
    • 学会等名
      2013年度精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府)
    • 年月日
      20130912-20130915
  • [学会発表] Micro/Nano Manipulator Based on Scannning Probe Microscope for Biological Application2013

    • 著者名/発表者名
      F. Iwata
    • 学会等名
      3rd International Conference on Manipulation, Manu­facturing and Measurement on the Nanoscale 2013 (3M-NANO 2013)
    • 発表場所
      Suzhou, China.
    • 年月日
      20130826-20130830
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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