力学的自己組織ナノコイル網による光メタマテリアルの創製

使用机械自组织纳米线圈网络创建光学超材料

基本信息

  • 批准号:
    20K20954
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.16万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-07-30 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では,光メタマテリアル用金属ナノコイル分散材の量産技術の開発を目的に,代表者らの独自創製技術である力学的自己組織化を発展させ,可視光波長よりも小さいコイル径を有する金属ナノコイル創製法の確立を目指すことを第1の目的としている。令和4年度では,可視光領域の光学特性が良い銀(Ag)からなる,可視光波長よりも小さいコイル径170nmのナノコイル作製に成功した。これは令和3年度までに達成した白金(Pt)からなるコイル径337nmのナノコイルに比べ,飛躍的向上といえる。本創製手法は,ポリビニルアルコール(PVA)製ナノファイバ(電界紡糸法により作製)を型材として用い,これに金属薄膜をスパッタ堆積させ,その後PVAナノファイバを加熱分解することにより,金属膜の残留応力を解放させることにより,金属膜のコイル成形を自発的に促すことを基本としている。令和4年度において,PVAナノファイバ内に触媒ナノ粒子を含有させ,熱分解を促進し,PVA残渣を除去できたことが,直径170nmのAgナノコイル作製に成功した主要因である。また,作製したAgナノコイルは,厚さ10nmの薄膜状(リボン状)コイルを呈していること,数nmのナノ結晶粒からなる多結晶組織を有していること,コイルは左巻きと右巻きが存在し対称性が見られること,を透過型電子顕微鏡観察により明らかにした。さらに,種々の膜厚についてコイル形成の詳細を調べた結果,膜厚の減少と共に,コイル径が減少すること,その下限は約10nmであることも把握した。
This study で は, light メ タ マ テ リ ア ル with metal ナ ノ コ イ ル の scattered material production technology の open 発 に を purpose, representatives ら の alone created technology で あ る mechanics of their organizational を 発 exhibition さ せ, visible light wavelength よ り も small さ い コ イ ル diameter を have す る metal ナ ノ コ イ の ル created method established を refers す こ と を の 1 purpose と し て い る. Make and 4 year で は, visible light field の good optical properties が い silver (Ag) か ら な る, visible light wavelength よ り も small さ い コ イ ル diameter 170 nm の ナ ノ コ イ ル cropping に successful し た. こ れ は make and 3 year ま で に reached し た platinum (Pt) か ら な る コ イ ル diameter of 337 nm の ナ ノ コ イ ル に than べ, leap upward と い え る. This initiative は, ポ リ ビ ニ ル ア ル コ ー ル (PVA) system ナ ノ フ ァ イ バ method (electric world spinning si に よ り system) を profile と し て in い, こ れ に metal film を ス パ ッ タ accumulation さ せ, そ の after PVA ナ ノ フ ァ イ バ を heat decomposition す る こ と に よ り, metal film の 応 residual force を liberation さ せ る こ と に よ り, The metal film is formed by <s:1> コ て forming を self-developing に promoting す と とを basic と て て る る. Make and 4 year に お い て, PVA ナ ノ フ ァ イ バ に within catalyst ナ ノ particles containing を さ せ, thermal decomposition を promote し, PVA particles を remove で き た こ と が, diameter of 170 nm の Ag ナ ノ コ イ ル cropping に successful し た primarily for で あ る. ま た, cropping し た Ag ナ ノ コ イ ル は, 10 nm thick さ の thin layers (リ ボ ン) コ イ ル を show し て い る こ と, several nm の ナ ノ crystals か ら な る を crystallization organization have し て い る こ と, コ イ ル は left 巻 き と right 巻 き が exist し say sex が seaborne ら れ る こ と, を type through electronic 顕 micromirror 観 examine に よ り Ming ら か に し た. さ ら に, 々 の film thickness に つ い て コ イ ル form の detailed を adjustable べ た as a result, the film thickness の reduce と に, コ イ が ル diameter reducing す る こ と, そ の floor は about 10 nm で あ る こ と も grasp し た.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Anisotropic surface-enhanced Raman scattering in shape-controlled Ag microcoils
  • DOI:
    10.1016/j.matlet.2021.130178
  • 发表时间:
    2021-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Xu Zhao;Kensuke Sakuma;M. Yamaguchi;M. Muraoka
  • 通讯作者:
    Xu Zhao;Kensuke Sakuma;M. Yamaguchi;M. Muraoka
Pt触媒粒子を利用した透明導電膜の簡易作製
利用Pt催化剂颗粒简单制备透明导电薄膜
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    趙 旭;川村透子;村岡幹夫
  • 通讯作者:
    村岡幹夫
Inhomogeneous intrinsic stress in sputtering-deposited platinum films and its effect on the formation of helical structures
溅射沉积铂薄膜的不均匀内应力及其对螺旋结构形成的影响
  • DOI:
    10.1016/j.tsf.2022.139344
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Garas. K.;Watanabe. T., Yamazaki. Y.;Komagoe. T.;X. Zhao and M. Muraoka
  • 通讯作者:
    X. Zhao and M. Muraoka
Ag nanofibers with ultrahigh aspect ratios fabricated by catalytic reduction of solution blowspun AgNo3/PVA/PVP-mixed nanofibers
通过溶液吹纺 AgNo3/PVA/PVP 混合纳米纤维的催化还原制备具有超高长径比的银纳米纤维
Rapid Ag nanofiber formation via Pt nanoparticle-assisted H2-free reduction of Ag+-containing polymers
通过 Pt 纳米颗粒辅助的含银聚合物的无氢还原快速形成银纳米纤维
  • DOI:
    10.21203/rs.3.rs-70452/v1
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    X. Zhao;Y. Kawamura;and M. Muraoka
  • 通讯作者:
    and M. Muraoka
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    徳 悠葵;村岡 幹夫;Y. Miyashita and M. Iwasaka,;宮下,岩坂;宮下 惟人
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