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2016 年度 実績報告書

球形からロッドへ:高速重イオン照射によるナノ粒子の形状変化の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 26390032
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

雨倉 宏  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 主席研究員 (00354358)

研究分担者 河野 健一郎  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 若手国際研究センター, 研究員 (50354353) [辞退]
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード高速重イオン / 金属ナノ粒子 / Ion Beam Shaping / 楕円ナノ粒子 / ナノロッド / 照射誘起楕円変形 / プラズモニクス / イオンビーム
研究実績の概要

平成28年度は、未だ完了していない残りの二課題を進めるとともに、本研究課題の発展的課題(4)を実施した。
(2)ロッド化効率の照射温度依存性:  照射は温度を変えて実行できるインドの加速器施設IUACで行い、試料の評価は日本で行った。初年度の実験は失敗であったが、平成27年度は失敗の原因究明から問題点を抽出し対策を施したため、見事に平成28年3月に照射実験が無事に終了し、今年度(平成28年度)前半に試料測定を完了した。結果は満足のいくものであったが、後日、インド側の共同研究者から実験条件の軽微な不備が指摘され、再実験を打診した。平成29年2月に時間がもらえ、訪問したところ、装置の不具合で実験が実施できなかった。インド側共同研究者が責任を持って試料照射を実施するということで、現在はそれを待っている。
(3) 規則配列した単分散ナノ粒子への高速重イオン照射:  電子線描画で作製した金ナノ粒子をSiO2膜で被覆し高速重イオン照射を行い楕円化した後に、透過電子顕微鏡観察用の試料を切り出す予定であったが、Gaイオンで観察するFIB装置では帯電のため観察用試料は作製できなかった。そこで近年注目されるHeイオン顕微鏡が帯電に強いという情報を聞きつけ、外部協力の下、直接観測を試みたが分解能が足りなかった。そこで、学会や国際会議で対象が異なるが似たような測定をやっているところなどから情報収集を行ったが、空振りであった。電子線で観測するFIB装置ならば可能ではないかという未確認情報を得たので借りる宛てが見つかれば試してみたい。
(4) 量研機構高崎が大電流のC60クラスタービームの発生に成功したことを知り、クラスターイオンを用いて本研究と同じナノ粒子の楕円変形が誘起できるかどうかの実験を提案し、最初のデータを得た。この実験が行えるのは世界中で高崎だけなので独創性は高い。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 10件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Australian National University/CSIRO/University of Melbourne(Australia)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Australian National University/CSIRO/University of Melbourne
  • [国際共同研究] Inter-University Accelerator Centre/Amity University(India)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Inter-University Accelerator Centre/Amity University
  • [国際共同研究] Shandong University/Wuhan University(China)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Shandong University/Wuhan University
  • [国際共同研究] University of Helsinki(Finland)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      University of Helsinki
  • [国際共同研究] Universite 20 Aout 1955(Algeria)

    • 国名
      アルジェリア
    • 外国機関名
      Universite 20 Aout 1955
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      1
  • [雑誌論文] Shape Elongation of Embedded Metal Nanoparticles Induced by Irradiation with Swift Heavy Ions /Cluster Ions2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Amekura
    • 雑誌名

      Proc. 2016 IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference

      巻: web ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/NMDC.2016.7777110

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A possible new origin of long absorption tail in Nd-doped yttrium aluminum garnet induced by 15 MeV gold-ion irradiation and heat treatment2016

    • 著者名/発表者名
      H. Amekura, S. Akhmadaliev, S. Zhou, and F. Chen
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 119 ページ: 173104-1-8

    • DOI

      doi:http://dx.doi.org/10.1063/1.4948348

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recrystallization and formation of spheroidal gold particles in amorphous-like AlN-TiB2-TiSi2 coatings after annealing and subsequent implantation2016

    • 著者名/発表者名
      A.D. Pogrebnjak, A.A. Dem’yanenko, V.M. Beresnev, O.V. Sobol’, O.M. Ivasishin, K. Oyoshi, Y. Takeda, H. Amekura, and A.I. Kupchishin
    • 雑誌名

      Physics of the Solid State

      巻: 58 ページ: 1453-1457

    • DOI

      10.1134/s1063783416070283

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Shape Elongation of Embedded Metal Nanoparticles induced by Irradiation with Swift Heavy Ions / Cluster Ions2017

    • 著者名/発表者名
      H. Amekura
    • 学会等名
      International Conference on Accelerators in Materials and Medical Sciences 2017
    • 発表場所
      Dubai, UAE
    • 年月日
      2017-10-05 – 2017-10-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Refractive index enhancement in yttrium aluminum garnet (YAG) induced by swift heavy ion irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      H. Amekura, R. Li, F. Chen, N. Okubo, N. Ishikawa
    • 学会等名
      15th Int. Conf. on Advanced Materials (IUMRS-ICAM2017)
    • 発表場所
      Kyoto Univ., Kyoto
    • 年月日
      2017-08-27 – 2017-09-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Photoluminescence Tunability by Modulated Ion-implanted Silver Nanoparticles on Nd:YAG Laser Crystal Platform2017

    • 著者名/発表者名
      R. Li, H. Amekura, F. Ren, F. Chen
    • 学会等名
      15th Int. Conf. on Advanced Materials (IUMRS-ICAM2017)
    • 発表場所
      Kyoto Univ., Kyoto
    • 年月日
      2017-08-27 – 2017-09-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Short ion-track formation and shape-elongation of nanoparticles induced by slow MeV-C60 cluster ion irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      H. Amekura, Y. Saitoh, A. Chiba, Y. Hirano, K. Narumi, D. Tsuya, N. Okubo, N. Ishikawa
    • 学会等名
      19th Int. Conf. on Radiation Effects in Insulators (REI-19)
    • 発表場所
      Versaille, France
    • 年月日
      2017-07-02 – 2017-07-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速重イオンと材料照射効果2017

    • 著者名/発表者名
      雨倉 宏
    • 学会等名
      日本学術振興会第132委員会第225回研究会
    • 発表場所
      AIST臨海副都心センター
    • 年月日
      2017-02-03 – 2017-02-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速重イオンを利用した金属ナノ粒子の形態変化と光学特性制御2017

    • 著者名/発表者名
      雨倉 宏
    • 学会等名
      東海重イオン科学シンポジウム
    • 発表場所
      東海村、茨城県
    • 年月日
      2017-01-05 – 2017-01-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Shape elongation of embedded metal nanoparticles induced by C60 cluster ion irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      H. Amekura, K. Narumi, A. Chiba, A. Usui, Y. Saitoh, D. Tsuya, N. Okubo, N. Ishikawa
    • 学会等名
      第26回日本MRS年次大会(国際シンポジウム)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-12-19 – 2016-12-22
    • 国際学会
  • [学会発表] SiO2中へ埋め込まれた金属ナノ粒子へC60クラスターイオン照射効果2016

    • 著者名/発表者名
      雨倉 宏
    • 学会等名
      クラスターイオン研究会
    • 発表場所
      高崎市
    • 年月日
      2016-12-05 – 2016-12-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Shape elongation of embedded metal nanoparticles induced by C60 cluster ion irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      H. Amekura, K. Narumi, A. Chiba, A. Usui, Y. Saitoh, D. Tsuya, N. Okubo, N. Ishikawa
    • 学会等名
      20th International Conf. on Ion Beam Modification of Materials (IBMM)
    • 発表場所
      Wellington, New Zealand
    • 年月日
      2016-10-30 – 2016-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulation of Photoluminescence in Nd:YAG Laser Crystals by Embedded Metallic Nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      W. Nie, R. He, R. Li, H. Amekura, S. Zhou, F. Chen
    • 学会等名
      Workshop: Radiation Effects under Extreme Conditions (REEX2016)
    • 発表場所
      ANU, Australia
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Shape Elongation of Embedded Metal Nanoparticles induced by Irradiation with Swift Heavy Ions / Cluster Ions2016

    • 著者名/発表者名
      H. Amekura
    • 学会等名
      IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference (NMDC 2016)
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 年月日
      2016-10-09 – 2016-10-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MeVイオン照射後に熱処理したNd:YAG結晶の白濁化2016

    • 著者名/発表者名
      H. Amekura, S. Akhmadaliev, S. Zhou, and F. Chen
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟市
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] Period-thickness dependent responses of Cu/W multilayered nanofilms to ion irradiation under different ion energy2016

    • 著者名/発表者名
      L. Dong, H. Zhang, F. Ren, Y. Wang, H. Amekura, M. Hong, W. Qin, C. Jiang
    • 学会等名
      27th International Conference on Atomic Collisions in Solids (ICACS)
    • 発表場所
      Lanzhou, China
    • 年月日
      2016-07-24 – 2016-07-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Long absorption tail in Nd:YAG induced by 15 MeV Au-ion irradiation and annealing2016

    • 著者名/発表者名
      H. Amekura, S. Akhmadaliev, S. Zhou, and F. Chen
    • 学会等名
      27th International Conference on Atomic Collisions in Solids (ICACS)
    • 発表場所
      Lanzhou, China
    • 年月日
      2016-07-24 – 2016-07-29
    • 国際学会
  • [図書] Compendium of Surface and Interface Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      H. Amekura
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      Springer Verlag
  • [備考] http://samurai.nims.go.jp/AMEKURA_Hiroshi-j.html

  • [備考] http://www.nims.go.jp/group/ionbeam/

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公開日: 2018-01-16  

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