キャピラリー電気浸透流を利用した粒子配列技術の開発

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昨年度までのアプローチは,キャピラリー電気浸透流を利用した粒子配列技術の基礎的な開発におよびその精緻化に特化していたため,対象系は極めて単純な単種粒子であった。多機能性材料創製に必要な混合粒子系における粒子集積法開発には,混合粒子系スラリーの高度な分散凝集性の制御が必要である。すなわち,スラリー溶液中での粒子高分散状態と堆積基板表面上での速やかな凝集という,相反する条件を同時に実現することが必要となる。この条件を確立する為には,混合粒子系スラリーの化学状態と基板表面でのスラリーの非平衡化学状態差を制御し利用することが必要となる。本課題で研究開発している粒子混合系キャピラリー電気泳動法は局所的in-situ分析する方法としても,有効であることを昨年見出した。今年度はキャピラリー電気泳動法を用いた混合系粒子スラリーの化学状態分析の局所的in-situ分析法を利用し,かつ15年度の粒子配列技術に関する基本的データおよび操作条件を基盤として,提案法の多次元化材料創製法としての是非を検討した。粒子堆積だけでなく金属イオンを混合したスラリーを調製し,キャピラリー内壁との相互作用により,出口では分離して排出されるという原理を利用して金属/半導体粒子/金属の積層材の作製を試みた。以上のような方法で単機能粒子集積材料をさらにインテグレートした多機能複合粒子集積材料開発へと応用展開した。その結果,シリカ/ニッケルのような無機/金属の組み合わせでの積層に成功した。材料試験機および電気特性評価装置を用いて材料特性の評価を行った。