2003 Fiscal Year Annual Research Report
ナノコンポジット基板を利用したナノデバイス作製基礎技術
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14350362
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) |
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Principal Investigator |
越崎 直人 独立行政法人産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトニクス研究センター・高密度界面ナノ構造チーム, 研究チーム長 (40344197)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (30176911)
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| Keywords | ナノコンポジット / ナノデバイス / 基板 / カーボンナノチューブ / マイクロプラズマ / 低温プロセス / 触媒 / 超臨界流体プラズマ |
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| Research Abstract |
本研究では、構造が精密に制御されたナノコンポジット基板とマイクロプラズマ技術を利用してカーボンナノチューブ(CNT)生成実験に適用することで、ナノデバイスの機能部品同士の結線などに必要となる低温無機系ナノ構造体生成技術の検討を行った。
1.ナノコンポジット薄膜基板上でのカーボンナノチューブアレーの生成
これまでにモリブデンをマトリックスとし、CNT生成触媒となるニッケル金属を分散相としで含有するナノコンポジット薄膜基板を作製し、プラズマCVD法によりCNTアレーの特異構造を持った自己集合体の調製に成功した。また、マトリックスとして酸化チタンや酸化ケイ素を用いたときも同様な構造が形成されること、このような構造体は単純なCNTアレー状薄膜と比較して2倍程度の電界放射電流を示しその特異構造から自己修復可能な長寿命電界放射材料としての可能性が期待されることがわかった。さらに、このようなナノコンポジット基板を無機ナノ構造だけでなく、有機機能分子を配列させるための基板として利用する試みにも着手しており、基板中のナノスケール分散相上への有機分子付着の状況は単純な薄膜上の場合とは異なることが明らかになった。
2.マイクロプラズマ技術を利用したナノワイヤリング用基礎技術
微小空間に閉じこめられたマイクロプラズマを使って、CNTの低温・大気圧条件下での生成を目指した実験を行った。100ミクロン以下のガラスキャピラリー中に原料ガスとCNT生成触媒となる鉄を含む物質を気化させて、加熱なしに大気圧条件下でプラズマを発生させることによりCNTの生成に成功した。現段階ではキャピラリー内壁あるいはキャピラリー中に挿入した金属ワイヤー上での生成であるが、今後の条件設定の最適化により非加熱ナノコンポジット基板上の任意の位置にCNTを成長させることが可能になることが期待される。
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[Publications] Yoshiki Shimizu: "Fabrication of spherical carbon via UHF microplasma CVD"Journal of Physics D. 36(23). 2940-2944 (2004)
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[Publications] Changhao Liang: "One-step growth of silica nanotubes and simultaneous filling with indium sulfide nanorods"Journal of Materials Chemistry. 14(2). 248-252 (2004)
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[Publications] Tsuyohito Ito: "Spectroscopic study on a thermoelectron-enhanced microplasma jet"Journal of Physics D. 37(3). 445-448 (2004)
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[Publications] Tsuyohito Ito: "Decrease of breakdown voltages for micrometer-scale gap electrodes for carbon dioxide near the critical point : Temperature and pressure dependences"Journal of Applied Physics. 94(8). 5411-5413 (2003)
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[Publications] Changhao Liang: "Synthesis of ultrafine SnO_<2-x> nanocrystals by pulsed laser-induced reactive quenching in liquid medium"Journal of Physical Chemistry B. 107(35). 9220-9225 (2003)
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[Publications] Tsuyohito Ito: "Carbon nanotube and nanopolyhedron syntheses by a discharge under a supercritical fluid environment"Journal of Materials Chemistry. accepted.
