新ナノ微粒子創製用ツインレーザ成膜装置の開発

开发用于制造新纳米颗粒的双激光沉积设备

• 批准号: 14703034
• 负责人: 川崎 仁晴
• 金额: $ 17.06万
• 依托单位: Sasebo National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14703034/
• 关键词: パルスレーザデポジション法; ナノ構造物; クラスター; シリコン微粒子; カーボン微粒子; 微粒子; ドロップレット; ツインレーザ; 微結晶

本研究は,2つの異なる波長(エネルギー)を持つ高出力パルスレーザを用いて、異なる材質の2つのターゲットを同時にアブレートし、それによって作製されたプラズマプルームを気相中で交差、反応させることによりクラスター同士の反応を促進し、新しいナノ新材料を創製することを目的とする。昨年度までにSimCnのアモルファス状薄膜の作製を行ってきた。本年度はこれを微結晶微粒子として作製することを試みた。また、同時にプラズマプルームの成長の様子を詳細に調べた。1)微結晶微粒子の作製:ツイン(デュアル)パルスYAGレーザを用いてSiC薄膜の作製を行い、レーザのパワーや繰り返し周波数を制御することにより、化学量論的組成を持つ結晶性SiC薄膜の作製に成功した。また、この方法により、薄膜状にSimCnの一部結晶性を持つナノ微粒子(ドロップレット状のクラスター)が作製できることを明らかにした。今回は残念ながら、Si_<60>C_<60>と言ったような機能性ナノ微粒子の作製はできなかったが、今後継続した実験を行うことにより上記のような微粒子の作製も可能になると思われる。2)プラズマプルーム観測システムの構築:作戦までに構築した発光分光装置と高速度ICCDカメラを用いて、ツイン(デュアル)パルスレーザデポジション中のプラズマプルームの形状やプルーム中の原子・分子の分布を調べた。その結果、プラズマプルームの発生・成長がそれぞれのレーザのフルエンスや繰り返しのタイミングにより変化することが明らかになった。このことは、プルームを交差させることによりナノクラスターの作製が可能であることを示している。今回は、交差したプルーム内部での反応を明らかにすることはできなかったが、今後継続した実験を行うことにより明らかにできると考えている。

は, 2 つ の different な る wavelength (エ ネ ル ギ ー) を hold つ higher force パ ル ス レ ー ザ を with い て, different な る material の 2 つ の タ ー ゲ ッ ト を simultaneously に ア ブ レ ー ト し, そ れ に よ っ て cropping さ れ た プ ラ ズ マ プ ル ー ム を で 気 phases of a job, 応 さ せ る こ と に よ り ク ラ ス タ ー with James の anti 応 を promote し, new し い ナ ノ new Material を creation する とを objective とする. The production of までにSimCn <s:1> アモ を ファス ファス thin films of the previous year を production って た た た た. This year, the production of <s:1> れを microcrystals and microparticles と て て and する とを とを tests みた. Youdaoplaceholder0, and at the same time にプラズ にプラズ プ プ に ム ム ム <s:1> grow the sample を detail に tone べた. 1) : the micro crystal micro particle の cropping ツ イ ン (デ ュ ア ル) パ ル ス YAG レ ー ザ を with い て を い, the SiC thin film の cropping レ ー ザ の パ ワ ー や Qiao り return し cycle for を suppression す る こ と に よ り, the composition of chemical theory を つ に success the crystalline SiC thin film の cropping し た. ま た, こ の way に よ り, film に SimCn の a crystalline を hold つ ナ ノ particles (ド ロ ッ プ レ ッ ト shape の ク ラ ス タ ー) が cropping で き る こ と を Ming ら か に し た. Today back は remnants read aloud な が ら, Si_ < 60 > C_ < > 60 と said っ た よ う な functional ナ ノ particles の cropping は で き な か っ た が, future 継 続 し た be 験 を line う こ と に よ り written の よ う な particles の cropping も may に な る と think わ れ る. 2) プ ラ ズ マ プ ル ー ム 観 measuring シ ス テ ム の constructs: make 戦 ま で に build し た 発 と high speed light spectral device ICCD カ メ ラ を with い て, ツ イ ン (デ ュ ア ル) パ ル ス レ ー ザ デ ポ ジ シ ョ ン in の プ ラ ズ マ プ ル ー ム の shape や プ ル ー ム の in atoms, molecules の distribution を adjustable べ た. そ の results, プ ラ ズ マ プ ル ー ム の 発 born, grow が そ れ ぞ れ の レ ー ザ の フ ル エ ン ス や Qiao り return し の タ イ ミ ン グ に よ り variations change す る こ と が Ming ら か に な っ た. こ の こ と は, プ ル ー ム を job さ せ る こ と に よ り ナ ノ ク ラ ス タ ー の cropping が may で あ る こ と を shown し て い る. Today は, a job し た プ ル ー ム internal で の anti 応 を Ming ら か に す る こ と は で き な か っ た が, future 継 続 し た be 験 を line う こ と に よ り Ming ら か に で き る と exam え て い る.

项目成果

Yoshiaki Suda: "Properties of Palladium Doped Tin Oxide Thin Films for Gas Sensors Grown by PLD Method Conbined with Sputtering"Proc. 9th International Conference on Plasma Surface Engineering. 9巻. 402-402 (2002)

Yoshiaki Suda：“用于通过 PLD 方法结合溅射生长的气体传感器的钯掺杂氧化锡薄膜的特性”Proc。第 9 届国际等离子体表面工程会议，第 9 卷，402-402（2002 年）。

Yoshiaki Suda: "Characteristics of TiO_2 thin films as a photocatalyst prepared using a pulsed laser deposition method"Journal of the Surface Finishing Society. (2003)

Yoshiaki Suda：“使用脉冲激光沉积方法制备的作为光催化剂的TiO_2薄膜的特性”表面处理学会杂志。

Preparation of silicon carbide nano-particles using a pulsed laser deposition method

脉冲激光沉积法制备碳化硅纳米颗粒

• 发表时间: 2005
• 期刊: Mater.Res.Soc. Vol.818
• 作者: H.Kawasaki;Y.Suda;T.Ueda;S.Nakashima
• 通讯作者: S.Nakashima

Preparation of high quality nitrogen doped TiO2 thin film as a photocatalyst using a pulsed laser deposition method

• DOI: 10.1016/j.tsf.2003.11.185
• 发表时间: 2004-04
• 期刊: Thin Solid Films
• 影响因子: 2.1
• 作者: Y. Suda;Hiroharu Kawasaki;T. Ueda;T. Ohshima

須田義昭: "Properties of palladium doped tin oxide thin films for gas sensors grown by PLD method conbined with sputtering process"Surface Coating Technology. Vol.174-175. 1293-1296 (2003)

Yoshiaki Suda：“通过 PLD 方法结合溅射工艺生长的用于气体传感器的钯掺杂氧化锡薄膜的特性”，表面涂层技术，第 174-175 卷（2003 年）。