Ultra High Sensitive Electric Nose for Medical Engineering Applications

用于医学工程应用的超高灵敏度电鼻

• 批准号: 20H05651
• 负责人: 田畑 仁
• 金额: $ 125.8万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-08-31 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H05651/
• 关键词: ガスセンサ; 酸化物半導体; 多孔質材料; ナノ粒子; 嗅診

ナノ構造制御形成された酸化物半導体による超高感度皮膚ガス検出を実施した。１）酸化物半導体ナノ構造の制御形成本研究の遂行には100nm以下のサイズのナノ構造制御形成技術が不可欠である。これまでにレーザーアブレーションを用いたVLS（Vapor Liquid Solid）成長法により、ガス検出機能を有する各種酸化物半導体（ZnO、ITO、Ga2O3やWO3、Fe3O4など）のナノ構造形成を報告した。これらの知見に加えて、基板種および結晶面方位を選択した薄膜技術およびナノ加工技術を併用することでナノパターンの位置、サイズ、形状等を精密かつ再現性良く制御形成できることを実証した。（Frontiers in Sensors, DOI 10.3389/fsens. 2023.1170289）　さらに、中間審査で得た助言に基づき、検出ガスの選択性、濃縮特性の鍵となる機能性多孔質材料（ゼオライト、金属有機構造体等）の専門家である研究者との共同研究も開始した。２）センサデバイス作製および体ガスリモート検出の実証半導体式ガスセンサは固体表面とガスとの反応によって生じる抵抗の変化をモニタすることで、各種ガスの存在やその濃度を計測した。一般に酸化/還元性ガスに対する反応性に富むn型半導体であるWO3、ZnO、SnO2、TiO2と、アンモニア等の窒化性ガスへの反応性に富むp型半導体Cu2Oを組み合わせた半導体式ガスセンサ作製した。１）で得られた知見をもとに複数(4種)の半導体センサを組み合わせたマルチセンサを作製し、複数混合ガス（アセトン、アセトアルデヒド、エタノール、アンモニア）を対象とした検出ガス信号をデータ科学（機械学習の一つである主成分解析により、ppbレベルの濃度ガスを繰り返し検出可能であることを実証した。

The ultra-high sensitivity skin test was carried out in the formation of acid compound semiconductors. 1) Fabrication of acid semiconductor structures. The implementation of this study is aimed at the fabrication of structures below 100nm. This paper reports on the formation of structures of various acid semiconductors (ZnO, ITO, Ga2O3, WO3, Fe3O4, etc.) with VLS (Vapor Liquid Solid) growth method. This knowledge is added to the substrate type and orientation of the crystal plane. The thin film technology and processing technology are used together. The position, shape and shape of the substrate are precisely reproduced. The formation of the substrate is verified.（Frontiers in Sensors, DOI 10.3389/fsens. 2023.1170289 In the meantime, the joint research of researchers on functional porous materials (e.g., metal organic structures, etc.) has begun. 2) Measurement of the presence and concentration of various substances on the surface of a solid. In general, the oxidation/reduction properties of the semiconductor are related to the oxidation properties of the n-type semiconductor, such as WO3, ZnO, SnO2, TiO2, Al2O3, etc. The oxidation properties of the semiconductor are related to the oxidation properties of the p-type semiconductor, such as Cu2O. 1) To obtain the knowledge of a plurality (4 kinds) of semiconductor components, the combination of the components, the operation of a plurality of mixtures, the detection of signals, the scientific (mechanical learning) analysis of main components, the concentration of ppb components, the detection of possible components, the detection of possible components, the detection of possible

项目成果

Carrier injection behaviors from a band semiconductor to strongly correlated electron system in perovskite lanthanum vanadate/silicon junctions

• DOI: 10.1063/5.0094708
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Y. Hotta;R. Nemoto;Keisuke Muranushi;Yujun Zhang;H. Wadati;Keita Muraoka;Hiroshi Sakanaga;H. Yoshida;K. Arafune;H. Tabata

Flexoelectric nanodomains in rare-earth iron garnet thin films under strain gradient

• DOI: 10.1038/s43246-021-00199-y
• 发表时间: 2021-09
• 期刊: Communications Materials
• 影响因子: 7.8
• 作者: H. Yamahara;B. Feng;M. Seki;Masaki Adachi;Md Shamim Sarker;T. Takeda;Masaki Kobayashi;R. Ishikawa;Y. Ikuhara;Yasuo Cho;H. Tabata

Control of Magnetic Properties of Barium Ferrite Thin Films With Unusual Valence Fe

异常价态Fe钡铁氧体薄膜磁性能的控制

• DOI: 10.3389/fmats.2021.732676
• 发表时间: 2021
• 期刊: Frontiers in Materials
• 影响因子: 3.2
• 作者: Sakuda Masahiro;Yamahara Hiroyasu;Tabata Hitoshi;Seki Munetoshi
• 通讯作者: Seki Munetoshi

Boosting learning ability of overdamped bistable stochastic resonance system based physical reservoir computing model by time-delayed feedback

• DOI: 10.1016/j.chaos.2022.112314
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: Chaos, Solitons & Fractals
• 作者: Zhuozheng Shi;Zhiqiang Liao;H. Tabata

傾斜歪み希土類鉄ガーネット薄膜における磁性と誘電物性

梯度应变稀土铁石榴石薄膜的磁性和介电性能

• 发表时间: 2021
• 作者: 山原 弘靖;関 宗俊;小林正起 ; 田畑 仁
• 通讯作者: 田畑 仁