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ナノ突起構造体及びその製造方法

シーズコード S130010933
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 田中 俊一郎
  • 田中 宏幸
技術名称 ナノ突起構造体及びその製造方法
技術概要 金属に低真空下で高エネルギービームを照射して成長したナノ突起構造体である。ナノ突起構造体は、高エネルギービームの照射方向を成長途中で変更し、屈曲状または湾曲状に形成してもよい。高エネルギービームを照射する金属として、銅、シリコン、ニッケル、などの金属を用いることができる。例えば、冷間圧延などの冷間加工を施して転位を導入し塑性歪みを蓄積させた金属銅を用いるのが望ましい。金属銅に、10-2Pa程度の低真空下で、高エネルギービームとしてのArイオンビームを照射すると、低温酸化処理により形成された小突起が、その照射方向に再対向した小突起1を核として、円錐状ナノ突起構造体となる突起2が成長される。すなわち、Arイオンが金属銅3に照射されると、スパッタ効果で表面の銅原子が活性化されて、銅原子が表面拡散によって移動する。表面拡散する銅原子は小突起1の先端に向かって移動し、この銅原子は低真空中に残留する酸素と結合して、CuOなどの酸化物となって、Arイオンビームの照射方向に向かって成長する。かくして、円錐状ナノ突起構造体となる突起2が成長されることとなる。
画像

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研究分野
  • 溶射
  • 固体デバイス製造技術一般
展開可能なシーズ 原子や分子を堆積して特別構造の結晶表面や人工格子などのマイクロ・ナノ物質を、ボトムアップ方式で作成する場合に、適当な条件のもとでは自己組織化が進行する。自己組織化を利用すると基板表面のわずかな原子が堆積した突起を基にして針状の結晶を成長させて金属のナノロッドを作成したりすることができる。広範な用途が期待できるナノ突起構造体及びその製造方法を提供する。
屈曲状または湾曲状または螺旋コイル状に形成されているので、この特異な形状により、半導体、SQUID磁力計、各種センサーなどの電気的、磁気的用途、微小なコイルバネなどの機械的用途への応用が期待できる。また、ナノ突起構造体は、金属の表面にマイクロ・ナノ突起が文字や回路などの形状に選択的に形成されるので、各種のデバイス等への応用が期待できる。また、ナノ突起構造体の製造方法は、多用途への応用が期待できるナノ突起構造体を容易に製造することができる。
用途利用分野 ナノ突起構造体、固体デバイス、機能材料
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人東北大学, . 田中 俊一郎, 田中 宏幸, . ナノ突起構造体及びその製造方法. 特開2008-221439. 2008-09-25
  • B82B   1/00     
  • B82B   3/00     
  • B82Y  30/00     
  • B82Y  40/00     

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