微重力反応性プラズマ中の微粒子成長

微重力反应等离子体中的微粒生长

基本信息

批准号：
15654082
负责人：
渡辺征夫
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,中性ナノ粒子の存在位置・滞在時間が拡散でのみ決定される「微重力反応性プラズマ」中でのナノ粒子の発生・成長機構を,特にナノ粒子の構造形成過程に焦点を絞り,実験的に明らかにすることを目的としている.今年度は,結晶シリコンナノ粒子の付着確率と輸送効率について明らかにするため,一次元ガス流において結晶シリコンナノ粒子作製を行った.気相中で発生した微粒子を捕集して透過型電子顕微鏡で観察した結果,サイズが2nm以上の単結晶シリコンナノ粒子の付着確率はほぼ100%であることが明らかになった.また,輸送効率は,ガス流速とナノ粒子の拡散速度に支配されており,重力はほとんど影響を及ぼさないことが明らかになった.また,他の材料への展開を目的として,カーボン微粒子の発生・成長機構について明らかにするため,重力下におけるカーボン壁と水素プラズマ相互作用による微粒子発生についても実験を行った.その結果,ナノメートルサイズのカーボン微粒子が大量に生成していること,カーボン壁の構造の違いにより生成量が変化することを明らかにした.ナノ粒子の付着確率及び輸送効率を明らかにすることは,ナノ微粒子を構造材としたナノ構造形成という,新しいプラズマプロセスへの展開への足がかりになると考えられる.

这项研究旨在实验阐明“微重力反应性等离子体”中纳米颗粒产生和生长的机制，其中仅通过扩散来确定中性纳米颗粒的存在位置和停留时间，通过关注纳米颗粒的结构形成过程来确定。在这个财政年度，为了阐明结晶硅纳米颗粒的粘附概率和运输效率，我们在一维气流中制造了结晶硅纳米颗粒。我们收集了在气相中产生的细颗粒，并使用透射电子显微镜观察，发现单晶硅纳米颗粒的粘附概率为2 nm或更多，几乎为100％。此外，运输效率是气流速度和纳米颗粒的扩散速率。已经发现重力几乎没有影响。此外，为了阐明碳细颗粒的产生和生长机理，我们还进行了有关重力下碳细颗粒的产生和生长的实验，这涉及碳壁与氢等离子体的相互作用。结果，我们透露，产生了大量纳米尺寸的碳细颗粒，并且由于碳壁结构的差异而导致碳细颗粒的量发生变化。据认为，揭示纳米颗粒的粘附和运输效率的概率将是开发新等离子体过程的垫脚石，该过程称为使用纳米颗粒作为结构材料，称为纳米结构形成。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Production of crystalline Si nano-clusters using pulsed H_2+SiH_4 VHF discharges

利用脉冲H_2 SiH_4 VHF放电制备晶体硅纳米团簇

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Thin Solid Films (in oress)
影响因子：
0
作者：
Tomohide Kakeya;Kazunori Koga;Masaharu Shiratani;Yukio Watanabe;Michio Kondo
通讯作者：
Michio Kondo

Si Nano-Particles Formed in Plasmas under Microgravity and One G Conditions

微重力和 1 G 条件下等离子体中形成的硅纳米颗粒

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Proc.of International Workshop on Plasma Nano-Technology and Its Future Vision
影响因子：
0
作者：
Masaharu Shiratani;T.Kakeya;K.Koga;Yukio Watanabe
通讯作者：
Yukio Watanabe

M.Shiratani, T.Kakeya, K, Koga, Y.Watanabe: "Si Nano-Particles Formed in Plasmas under Microgravity and One G Conditions"Proc.of International Workshop on Plasma Nano-Technology and Its Future Vision. 38 (2004)

M.Shiratani、T.Kakeya、K、Koga、Y.Watanabe：“微重力和一 G 条件下等离子体中形成的硅纳米颗粒”Proc.of 国际等离子体纳米技术及其未来愿景研讨会。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Nano-particle formation due to interaction between H_2 plasma and carbon wall

H_2等离子体与碳壁相互作用形成纳米颗粒

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Thin Solid Films (in press)
影响因子：
0
作者：
Kazunori Koga;Yasuhiro Kitamura;Masaharu SHiratani;Yukio Watanabe;Akio Komori
通讯作者：
Akio Komori