ＤＮＡ単分子操作を目指した多層膜細孔の作成

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24651114
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 木村 健二 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50127073)
• 研究分担者: 長谷川 雅考 産業技術研究所, 主任研究員 (20357776) ; 中嶋 薫 京都大学, 大学院工学研究科, 助教 (80293885) ; 鳴海 一雅 日本原子力研究開発機構, 主幹研究員 (90354927)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ナノ細孔 / フラーレンイオン

研究概要

非晶質の窒化シリコン薄膜（厚さ20nm）に120keVないし5MeVのC60イオンを照射して、透過電子顕微鏡で観察したところ、照射痕であるイオントラックが明瞭に観測された。半定量的な評価のために、高角度暗視野透過型走査電子顕微鏡観察を行ったところ、トラック内部は約30%程度密度が低下していることが分かった。さらに、540 keVのC60イオン照射によるスパッタリング収量を高分解能ラザフォード後方散乱法により測定したところ、C60イオン1個につき5400個もの原子がスパッタされていることが分かった。これらの結果は、照射条件を最適化することによりナノ細孔を薄膜に直接形成できる可能性を示している。

研究成果

• [雑誌論文] Transmission secondary ion mass spectrometry using 5MeV C_<60>^+ ions (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nakajima, K. Nagano, M. Suzuki, K. Narumi, Y. Saitoh, K. Hirata, and K. Kimura
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 104 ページ: 114103
• [雑誌論文] Surface effect on ion track formation in amorphous Si3N4 films (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Morita, K. Nakajima, M. Suzuki, K. Narumi, Y. Saitoh, N. Ishikawa, K. Hojou, M. Tsujimoto, S. Isoda and K. Kimura
  • 雑誌名: Nucl. Instr. and Methods B 巻: 315 ページ: 142-145
• [雑誌論文] Direct Observation of Fine Structure in Ion Tracks in Amorphous Si3N4 by TEM (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakajima, Y. Morita, M. Suzuki, K. Narumi, Y. Saitoh, N. Ishikawa, K. Hojou, M. Tsujimoto, S. Isoda and K. Kimura
  • 雑誌名: Nucl. Instr. and Methods B 巻: 291 ページ: 12-16
• [学会発表] 540 keV C_<60>^<2+>照射による非晶質SiNのスパッタリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 北山巧,森田陽亮,中嶋薫,鈴木基史,木村健二,鳴海一雅,斎藤勇一,松田誠,左高正雄,辻本将彦,磯田正二
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] C_<60>イオン照射によって形成された非晶質SiN薄膜中のイオントラックの膜厚依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中嶋薫,森田陽亮,北山巧,鈴木基史,木村健二,鳴海一雅,斎藤勇一,辻本将彦,磯田正二
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] 非晶質Si_3N_4薄膜中のイオントラックのHAADF-STEM観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森田陽亮,中嶋薫,鈴木基史,木村健二,鳴海一雅,斎藤勇一,辻本政彦,磯田正二
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Direct Observation of Fine Structure in Ion Tracks in Amorphous Thin Films by TEM (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Morita, K. Nakajima, M. Suzuki, K. Kimura, K. Narumi, Y. Saitoh, N. Ishikawa, K. Hojou, M. Tsujimoto, S. Isoda
  • 学会等名: 25^<th> International Conference on Atomic Collisions in Solids
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-10-23
• [学会発表] Ion Tracks Produced by Sub-MeV C60 Ions in Amorphous Si_3N_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Morita, K. Nakajima, M. Suzuki, K. Narumi, Y. Saitoh, N. Ishikawa, K. Hojou, M. Tsujimoto, S. Isoda, K. Kimura
  • 学会等名: 19^<th> International Workshop on Inelastic Ion-Surface Collisions
  • 発表場所: Frauenchiemsee, Germany
  • 年月日: 2012-09-18