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粒子位置の制御方法およびその制御方法を用いた粒子膜の製造方法および粒子膜

シーズコード S100002824
掲載日 2010年11月5日
研究者
  • 中林 誠一郎
技術名称 粒子位置の制御方法およびその制御方法を用いた粒子膜の製造方法および粒子膜
技術概要 粒子位置の制御方法は、溶液中に分散させた粒子に対して強磁場を加えることにより、特に気液界面における粒子位置を制御する。気体と液体の界面においては、液体の表面自由エネルギーが小さくなる表面張力と、粒子間に発生する横毛管力とが存在する。この横毛管力は、粒子間の距離に依存する。ここでは、磁場発生手段として超電導磁石7を用いるものとする。図に示すように中心にボア8をもつ円筒形の超電導磁石7の内部には、磁場中心9が形成されている。ここで磁場中心9とは、磁場勾配dBz/dzが0となる位置のことをいう。Bzは磁束密度を示し、zは磁場中心9を0としてzで示される方向への距離を示す。溶媒中に分散された粒子6a、6bに対して磁場が加えられる。粒子6a、6bが反磁性体粒子の場合には、磁場をz方向に加えると、超電導磁石7の磁場中心9よりも上側に存在する粒子6aには、z方向に磁束密度Bzが減少する磁場が加えられる。また、磁場中心9よりも下側に存在する粒子6bには、z方向に磁束密度Bzが増加する磁場が加えられる。反磁性体は、外部磁場に対して反対向きに磁化されるので、磁場が減少する方向への力を受けるようになる。
画像

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研究分野
  • 磁性材料
  • 薄膜成長技術・装置
展開可能なシーズ 鉛直方向に磁場を作用させ、磁場の強度および方向により溶媒における粒子位置を制御する方法を提供し、その制御方法を用いてナノメータ域の粒子を二次元に集積させた粒子膜を製造することが可能な粒子膜の製造方法、およびこの方法により製造される粒子膜を提供する。
粒子を集積させる横毛管力を有効に利用して粒子の配列規則性を著しく向上させることが可能となり、マイクロメータ域以下の、ナノメータ域といった粒子径をもつ粒子を二次元に集積させて粒子膜を製造することが可能となる。また、この粒子膜は、単電子デバイス、光デバイス、触媒、磁気記録媒体、電極あるいはセンサーのほか、磁気的、電気的および光学的に用いられるものにはいかなるものにも利用が可能であり、製造方法および粒子膜は、電気、電子、半導体、触媒、分析、分離、化学、記憶、記録の各分野に対して有用である。
用途利用分野 単電子デバイス、光デバイス、触媒、磁気記録媒体
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人埼玉大学, . 中林 誠一郎, . 粒子位置の制御方法およびその制御方法を用いた粒子膜の製造方法および粒子膜. 特開2002-153738. 2002-05-28
  • B01D  71/02     
  • B01J  13/00     
  • B01J  19/00     
  • C23C  20/04     
  • C23C  20/06     
  • H01F  41/16     
  • B22F   1/02     

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