2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Creation of Science of Plasma Nano-Interface Interactions |
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21110001
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
白谷 正治 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (90206293)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺嶋 和夫 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (30176911)
斧 高一 京都大学, 工学研究科, 教授 (30311731)
永津 雅章 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (20155948)
小松 正二郎 物質・材料研究機構, ワイドバンドギャップ半導体グループ, グループリーダー (60183810)
後藤 元信 熊本大学, バイオエレクトリクス研究センター, 教授 (80170471)
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| Keywords | プラズマ / ナノ界面 / 相互作用 / トップダウンプロセス / ボトムアッププロセス / 揺らぎ |
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| Research Abstract |
今年度の研究で、領域の目的のうち、1)揺らぎ決定機構の解明、2)揺らぎを抑制する方法の開発、3)揺らぎを増幅する方法の開発の達成に関して見通しが得られた。また、いくつかの世界初の成果と新しい研究展開のシーズとなる新着想が得られた。
A01班(ナノ界面プラズマを作る)では、集積化マイクロソリューションプラズマ、超臨界クラスタ流体中のプラズマ、固・液・気・超臨界相が混在するプラズマ等を創成してきた。これら研究成果は、プラズマとナノ界面の相互作用の理解とその制御方法の開発につながる成果である。また、超臨界クラスタ流体中のプラズマの特長を生かして、5-12次のダイヤモンドイド合成に初めて成功した。
A02班(ナノ界面プラズマを見る)では、プラズマ・固体界面に関係する諸量、プラズマ・液体界面に関係する諸量、プラズマ・生体界面に関係する諸量等に関する計測を中心に研究を推進してきた。特に、反応性プラズマ中のナノ粒子の成長に関して、ナノ粒子の数密度をパラメータとして、正帰還、帰還無し、および負帰還の3つの成長領域が存在することを明らかにした。これにより、反応性プラズマ中のナノ粒子生成という限られた系ではあるが、領域の目的のうち、1)揺らぎ(ナノ粒子サイズ分布)決定機構の解明、2)揺らぎを抑制(負帰還)する方法の開発、3)揺らぎを増幅(正帰還)する方法の開発、の達成に見通しが得られた。
A03班(ナノ界面プラズマを使う)では、ULSI用の次世代ナノ加工技術、超臨界流体プラズマの材料プロセシングおよび物質変換、バイオ・医療分野への応用を目的としてナノ粒子創成、プラズマ揺らぎが誘起する多形結晶創成等を推進してきた。次世代ナノ加工技術に関しては、ナノスケールの表面荒れの発生機構に対する理解が進んだ。また、プラズマ・液体界面の相互作用を用いて、プラズマの構造を液体界面に直接転写することや高効率メタノール合成に成功した。
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