プラズマを用いたミクロ反応場の創成と応用の新展開に関する総合的研究

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プラズマは反応活性な場を大面積・大容積に生成できるため、従来、材料プロセスなどへ広く適用されてきた。しかし、今後は高効率化や低環境負荷化の方向がますます要求される。そこでは「必要な場所に必要な大きさのプラズマ反応場を実現する」という発想の転換が重要になるであろう。本研究では、(1)マイクロ〜ナノメートルサイズの極限領域において、材料表面とプラズマの相互作用を積極的に利用したマイクロプラズマ生成法を確立し、(2)それをミクロ反応場におけるマテリアル合成、微量化学分析、ならびに新機能エレクトロニクスデバイスへ応用していくために、新しく求められる研究展開の方向と学術的な価値について調査や先導研究を行なうともに、(3)それらとは相補的な関係にあるマクロな空間中でのミクロな反応場における反応過程の解析や、その応用としてナノメートル領域でのプラズマプロセスの制御法、プラズマによる人工的な超微粒子の合成法、微粒子媒体中の放電を利用した新しいマイクロプラズマの生成法などへの展開、並びにそれらの研究を支援するために必要な(4)微小領域での高感度・高精度の診断法や複合反応系の高速シミュレータの開発などについても調査研究を行なった。その結果、微小なスケールのプラズマで創成される反応場は、発光のみならず多機能なデバイスとしての用途や、ミクロスコピックな化学分析や材料プロセスへの用途などが期待され、また、その集積化によって、さらに広範囲の応用分野を拓く可能性を秘めており、今後、新しい研究の対象として、特定領域研究などへ企画提案していく価値があることが確認できた。