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2014 年度 実施状況報告書

液中走査型熱顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26630067
研究機関九州大学

研究代表者

高橋 厚史  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10243924)

研究分担者 西山 貴史  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80363381)
生田 竜也  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 技術専門職員 (70532331)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードナノマイクロ熱工学 / 界面 / 原子間力顕微鏡 / カーボンナノチューブ
研究実績の概要

固液界面の特異な分子状態に応じた熱物性を探索するための、液体中で利用可能なナノプローブ熱計測システムの開発に取り組んだ。既存の原子間力顕微鏡のカンチレバーに幅1ミクロン長さ51ミクロンの部分を20本折りたたんだ形状の白金薄膜の温度センサー兼ヒーターを集束イオンビームを用いて自作して有効性を確認した。探針としてはカーボンナノチューブを用いる予定であるが、そのナノチューブの周囲液体からの断熱方法についてアモルファス化や電子線誘起堆積法を実験的に調べた。同時に、液中の固体面の温度情報がこのセンサーでとらえられるかどうかを伝熱解析プログラムで検討した。

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

温度センサー兼ヒーターを既存の原子間力顕微鏡チップに作ることに成功し、熱伝導解析によってシステムとしての有効性を確認することができたから。

今後の研究の推進方策

ひきつづき、カーボンナノチューブの周囲液体からの断熱方法について有効な手法を追及する。実験対象としては100nmオーダーで濡れ性を制御された固体面の温度分布を、ナノバブルの有無や形状と合わせて調べる予定である。

次年度使用額が生じた理由

原子間力顕微鏡のカンチレバーおよびカンチレバーホルダーの購入に予算を充てる計画であったが、その前段階の温度センサー兼ヒーターの製作方法を確立するための予備試験に時間を要してしまった。

次年度使用額の使用計画

温度センサー兼ヒーターの製作方法は確立できたので、その製作数を増やすための物品費と人件費に助成金を使用する。また、原子間力顕微鏡は現有のもの以外にも共同利用の装置を利用して研究の加速を図るとともに、全てが新しい実験研究であるので積極的に情報発信・情報交換を行っていく。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 微小領域における接触熱抵抗の計測に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      桑田 祐輔, 高橋 厚史, 生田 竜也
    • 学会等名
      第35回日本熱物性シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
  • [学会発表] Thermal Resistance of van der Waals Contacts for Nanoscale Thermometry2014

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, Y. Yamada, K. Tsuru, J. Furukawa, T. Ikuta, T. Nishiyama
    • 学会等名
      Material Science and Engineering (MSE 2014)
    • 発表場所
      Darmstadt, Germany
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on heat conduction of defective MWNT using focused ion beam irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Narasaki, Hiroyuki Hayashi, Tatsuya Ikuta, Takashi Nishiyama, Koji Takahashi
    • 学会等名
      20th European Conf. Thermophysical Properties
    • 発表場所
      Porto, Portugal
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
  • [学会発表] Experimental Investigation of Nanodroplets and nanobubbles2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Takahashi, Yasuyuki Yamada, Takashi Nishiyama, Yasuyuki Takata
    • 学会等名
      8th US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena
    • 発表場所
      Santa Cruz, CA, USA
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-16

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公開日: 2016-05-27  

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