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2010 Fiscal Year Annual Research Report

液中プラズマ放電による合金ナノボールの創製と機能性発現のための物性測定

Research Project

Project/Area Number 20246094
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

渡辺 精一  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (60241353)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 谷津 茂男  北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (40111158)
西口 規彦  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40175518)
三浦 誠司  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (50199949)
安住 和久  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (60175875)
坂口 紀史  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (70344489)
Keywordsナノボール / プラズマ放電 / 強非平衡系科学 / 電子顕微鏡 / ナノ粒子 / 液中プラズマ
Research Abstract

本研究の目的は,グロー放電による液中プラズマ利用の新規金属ナノボールの製法【Y.Toriyabe et.al "Controlled formation of metallic nano-balls during Plasma electrolysis",Applied Physics letters,2007:渡辺精一ら,特願2007-034698「導体微粒子を製造する方法」】を活用し,各種金属と合金材料を出発原料としたナノボール創製研究と機能物性発現の物性解析評価,および作製したナノ粒子を利用した新規機能材料の開発基礎のための材料設計を行うことである.
・ナノボール作製・評価チーム:
金属ナノボールを出発原料とした新規焼結合金の開発を行うため単体金属についても作製した.昨年度発見した新たなナノ表面改質化に向けたグロー放電制御のための基礎研究を行った.
・理論解析チーム:
ナノボールの物性,プラズマ制御.生成機構解明,相安定性の調査を行うために実験チームとの連携をとりながらナノボールに関する理論解析を行った.
・ナノボール物性測定チーム,電子顕微鏡その場実験チーム:
電子顕微鏡を用いてナノボールの組織観察とその場物性実験による機能物性発現評価を行った.
・ナノボール利用機能材料開発チーム:
合金および半導体を含むナノボールを出発原料とした新規材料設計を行った.また,レーザーを利用したナノボールのパターン配列と光特性の評価を行った.新規機能表面の創製を行い知財権取得,論文化を行っている.
以上を総括するに、ナノボール作製に関する基本的なノウハウの確立を終え、その後のデバイス化に着手できた。レーザーによるナノボール配列化やグロー放電による表面ドットなど当初計画した以上の成果が得られた。
これらに関する、成果発表や知財権の取得についても現在かなり進んでおり、新たな学理創出としての展開が実施できている。

  • Research Products

    (20 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (6 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] 液中プラズマ放電による金属・合金ナノボールの製造とその評価2012

    • Author(s)
      佐々木仁, 渡辺精一, 谷津茂男, 松尾保孝, 高橋平七郎
    • Journal Title

      文部科学省ナノ・ネット事業成果事例クローズアップNanotechJapan Bulletin「フォーカス26」企画特集

      Volume: 企画特集2012 Pages: 134-141

  • [Journal Article] In situ transmission electron microscopy observation of the decomposition of MgH_2 nanofiber2011

    • Author(s)
      C. Zhu, N. Sakaguchi, S. Hosokai, S. Watanabe and T. Akiyama
    • Journal Title

      International Journal of Hydrogen Energy

      Volume: 36 Pages: 3600-3605

  • [Journal Article] Self-Organized Two-Dimensional Vidro-Nanodot Array on Laser-Irradiated Si Surface2011

    • Author(s)
      Y.Yoshida, N.Sakaguchi, S.Watanabe, T.Kato
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 4 Pages: 055202-1-055202-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of Au/Si nanocomposite structure using nanosecond pulsed laser irradiation2011

    • Author(s)
      Yutaka Yoshida, Seiichi Watanabe, Yoshiaki Nishijima, Kosei Ueno, Hiroaki Misawa, Takahiko Kato
    • Journal Title

      Nanotechnology

      Volume: 22 Pages: 375607-1-375607-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dislocation Loop Formation and Growth under In Situ Laser and/or Electron Irradiation2011

    • Author(s)
      Zhanbing Yang, Norihito Sakaguchi, Seiichi Watanabe, Masayoshi Kawai
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 190 Pages: 1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication and evaluation of metal and alloy nanoballs using submerged discharge plasma2011

    • Author(s)
      H.Sasaki, S.Watanabe, S.Yatsu, Y.Matsuo, H.Takahashi
    • Journal Title

      NanotechJapan Bulletin

      Volume: 4[5] Pages: Focus 26-23

  • [Journal Article] Size-Controlled Ni Nanoparticles Formation by Solution Glow Discharge2010

    • Author(s)
      G.Saito, S.Hosokai, T.Akiyama, S.Yoshida, S.Yatsu, S.Watanabe
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 79 Pages: 2098-2103

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In situ observation of self-organizing nanodot formation under ns-pulsed laser irradiation on Si surface2010

    • Author(s)
      S.Watanabe, Y.Yoshida, S.Kayashima, S.Yatsu, M.Kawai, T.Kato
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 108 Pages: 083501-1-083501-3

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Femt-second Pulsed Laser Irradiation onto Nanoparticles in Liquid2011

    • Author(s)
      S.Yatsu, T.Koiwa, Rafiq Mirz, T.Shibayama, S.Watanabe
    • Organizer
      International Symposium on Surface Science (ISSS-6)
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] Synthesis and characterization of photocatalytic nanoballs via submerged plasma glow-discharge2011

    • Author(s)
      Rafiq Mirza, S.Watanabe, S.Yatsu, S.Yoshida
    • Organizer
      International Symposium on Surface Science (ISSS-6)
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2011-12-12
  • [Presentation] Synthesis and Characterization of Photocatalytic Nanoballs via Submerged Plasma Glow-discharge2011

    • Author(s)
      Rafiq Mirza, S.Yoshida, S.Yatsu, S.Watanabe
    • Organizer
      日本金属学会2011年秋期講演大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
    • Year and Date
      2011-11-07
  • [Presentation] エネルギービーム照射による半導体表面ナノドットの自己組織化配列2010

    • Author(s)
      渡辺精一
    • Organizer
      日本金属学会
    • Year and Date
      2010-03-29
  • [Book] 液中陰極グロー放電プラズマによる導体ナノボール2010

    • Author(s)
      佐々木仁, 谷津茂男, 村本太平, 渡辺精一, 高橋平七郎
    • Total Pages
      91-95
    • Publisher
      コンバテック
  • [Remarks]

    • URL

      http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/ryoshi_carem/?page_id=23

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 3次元表面構造を有する炭素材料2011

    • Inventor(s)
      加藤隆彦, 渡辺精一, 足立修一郎, 吉田誠人, 住谷圭二
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社日立製作所、日立化成工業(株)
    • Industrial Property Number
      特許、特願2012-022269
    • Filing Date
      2011-02-03
  • [Patent(Industrial Property Rights)] レーザー誘起表面層を有する3次元構造体及びその製造方法2010

    • Inventor(s)
      加藤隆彦, 渡辺精一, 吉田裕
    • Industrial Property Rights Holder
      日立製作所,国立大学法人北海道大学
    • Industrial Property Number
      特許、特願2010-190345/PCT/JP2011/068552
    • Filing Date
      2010-08-27
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 表面処理金属材料の製造方法2010

    • Inventor(s)
      名越正泰, 佐藤馨, 渡辺精一, 吉田壮貴
    • Industrial Property Rights Holder
      JFEスチール株式会社
    • Industrial Property Number
      特願2010-262208
    • Filing Date
      2010-11-15
  • [Patent(Industrial Property Rights)] レーザー誘起表面ナノ配列構造の作製方法及びそれを用いて作製したデバイス構造2010

    • Inventor(s)
      加藤隆彦, 渡辺精一, 谷津茂男, 萱島知, 西口規彦, 三澤弘明, 朝倉清高
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社日立製作所, 国立大学法人北海道大学
    • Industrial Property Number
      米国出願P13/322156
    • Filing Date
      2010-05-25
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] レーザー誘起表面層を有する3次元構造体及びその製造方法2010

    • Inventor(s)
      加藤隆彦, 渡辺精一, 吉田裕
    • Industrial Property Rights Holder
      日立製作所, 国立大学法人北海道大学
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2011/068552
    • Filing Date
      2010-08-27
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 表面改質された導電性材料の製造方法2010

    • Inventor(s)
      名越正泰, 佐藤馨, 渡辺精一, 吉田壮貴
    • Industrial Property Rights Holder
      JFEスチール株式会社
    • Industrial Property Number
      特願2010-1889962
    • Filing Date
      2010-08-31

URL: 

Published: 2013-06-26  

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