2006 Fiscal Year Annual Research Report
ナノチャンネルを有する金属材料のチャンネル形態制御と機能化
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17560582
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
谷本 久典 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 助教授 (70222122)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水林 博 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 教授 (40114136)
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| Keywords | ポーラス材料 / 金属物性 / 格子欠陥 / ナノ材料 / 選択腐食 |
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| Research Abstract |
ウルトラフィルターなどへの応用に向けたナノメートルオーダーのオープンチャンネルを有するナノポーラス構造の金属材料作製及びその形態制御を目指し、完全固溶系の金-銀合金の電解研磨及び化学腐食金により直径数10nmの網の目状開口チャンネルを有するナノポーラス構造金薄膜の作製・物性評価を昨年度に引き続き行った。合金組成や電解条件などによるチャンネル径やその面積密度の制御に取り組むことで、室温のヘリウムに対するガス透過率が約10^<-12>〜10^<-8>molm^<-1>s^<-1>Pa^<-1>のナノポーラス金薄膜の作製が現在可能となっている。さらなるチャンネル形態制御に向けて、チャンネル径が比較的大きく高いガス透過性を有する化学腐食にて作製されたナノポーラス金薄膜の圧縮を試みた。圧縮率のコントロールでチャンネル径及びその面積密度が均質的に減少し、それによりガス透過率を2桁以上低下させることも可能で、ポスト圧縮加工がチャンネル形態制御に有効であることが分かった。併行して内部表面積増大によるガスセンサー効果について検証すべく、ガス透過性を示すナノポーラス金薄膜の電気抵抗を種々のガス雰囲気下で調べた。特に、真空中から大気中へ暴露時に試料の温度変化だけでは説明できない約0.7%の電気抵抗減少が見出され、またこの変化は真空減圧-大気圧暴露の繰り返しで可逆的に観測された。他方、単元系の酸素、窒素、炭酸ガス、ヘリウムに対する測定では大気の場合の約1/3以下の電気抵抗変化しか見られなかった。さらには、真空中から大気圧へ昇圧時のみに電気抵抗変化に圧力変化に対する分単位の時間遅れが見られた。これら観測結果から、この電気抵抗変化は内部表面での物理的な分子吸着に起因する可能性が高いが、その詳細な機構については現在検討中である。
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Research Products
(2 results)
