気相法による表面形成においてナノサイズクラスターの堆積が果たす役割の解明

气相法阐明纳米簇沉积在表面形成中的作用

基本信息

批准号：
18360376
负责人：
島田学
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、薄膜形成のためのドライプロセスにおいて、クラスター状の気中浮遊物質の堆積が有効となったり、あるいは望ましくなくなったりする条件を明らかにするために、クラスターおよびナノ粒子を固体表面に気相輸送し、付着させて、これにより生じる薄膜の形態などの性状と付着・堆積条件との関係を、主に実験的に解明することを目的として研究を行った。本年度の研究成果の概要は、以下のとおりである。1.ナノ粒子およびクラスターの性状およびプラズマ電場の影響をより明確にできるように、前年度まで用いてきた実験装置を改良した。2.堆積実験後の試験片表面、断面の観察、計測、および試験片の質量増加速度のモニタリングにより、クラスターの基板への到達頻度、輸送場の圧力、基板温度などの条件と堆積表面の形状の関係を明らかにした。堆積物の移動、融合により形成された島状構造、塊状・突起状形態の代表的サイズは、主に到達頻度と温度の増大により大きくなることがわかった。3.分子状物質の堆積によって膜生成が起こる状況下で、ナノ粒子・クラスターが同時に堆積する場合の表面形態の検討を行ったところ、数十nm前後のサイズの粒子の堆積によって平坦膜の形成がもっとも阻害されることがわかった。4.これまでの実験結果をふまえて薄膜形態の形成過程のモデルを考察し、膜の表面および内部の形態を決定づける主要な因子は、クラスター、粒子の表面への到達頻度と、表面移動、融合の時間スケールであることを明らかにした。粒子サイズ、濃度、沈着速度、気相輸送場の変化ならびに電場の影響の有無で生じるこれらの時間スケールのび相対的な違いにより、稠密な平坦膜、単位構造の大きい粗面膜、多孔のナノサイズ構造を有する空隙膜などがそれぞれ形成される条件が生じることがわかり、目的とする形態の薄膜をクラスター、ナノ粒子堆積によって形成するための指針が得られた。

在这项研究中，为了阐明在干膜形成过程中类似簇状的机载物质沉积在干燥过程中变得有效或不受欢迎，该研究的目的是通过实验阐明薄膜形态的性质与此过程，以及此过程的粘附和粘附和压力条件的其他因素之间的关系。今年研究结果的摘要如下。 1。改进了前一年的实验设备，以使其更清楚地了解纳米颗粒和簇的性质以及血浆电场的影响。 2。沉积实验后样品表面和横截面的观察和测量，监测样品的质量增加率显示了沉积表面形状之间的关系，例如簇到达底物的簇频率，运输场的压力和底物温度。已经发现，由沉积物迁移和融合形成的岛状结构的典型尺寸和质量预塑形的形态主要是由于到达频率和温度的频率增加。 3。当纳米颗粒簇同时沉积在膜形成是由于分子材料沉积而发生的情况下，我们研究了表面形态，发现平面膜的形成最大，最大程度地抑制了颗粒的沉积，其大小约为Nm。 4。根据先前的实验结果，我们检查了薄膜形态的形成过程的模型，并揭示了确定膜表面和内部形态的主要因素是到达簇和颗粒表面以及表面运动和融合的时间尺度的频率。发现这些不同的相对时间尺度差异在粒径，浓度，沉积速率，气相运输场的变化以及电场的存在或不存在的情况下导致在这种情况下，形成了较大的扁平膜，具有大型单位结构的粗糙表面膜，具有多孔纳米化结构的空隙膜等。形成了薄膜的形式。

项目成果

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Influence of the Synthesis Conditions on the Characteristics of Nanoparticles Produced in a Noneauilibrium Plasma Field

合成条件对非平衡等离子体场制备纳米粒子特性的影响

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
J. Chem. Eng. Japan 41
影响因子：
0
作者：
島田学;Y. Hayashi
通讯作者：
Y. Hayashi

非平衡プラズマによる金属酸化物・金属窒化物粒子の生成

非平衡等离子体生成金属氧化物和金属氮化物颗粒

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shimada;M.;島田学;島田学;島田学;島田学;Manabu Shimada;島田学
通讯作者：
島田学

CVDによるナノ粒子の生成プロセスにおける核生成と成長

CVD 纳米颗粒生产过程中的成核和生长

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
化学工学 70・12
影响因子：
0
作者：
Fisenko;S. P.;島田学
通讯作者：
島田学

Particle Dispersion Method for Inhalation Experiment

吸入实验的颗粒分散法

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shimada;M.;島田学;島田学;島田学;島田学;Manabu Shimada
通讯作者：
Manabu Shimada

Vapor condensation on nanoparticles in the mixer of a particle size magnifier

DOI：
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2006.10.046
发表时间：
2007-06
期刊：
International Journal of Heat and Mass Transfer
影响因子：
5.2
作者：
S. Fisenko;Wei-Ning Wang;M. Shimada;K. Okuyama
通讯作者：
S. Fisenko;Wei-Ning Wang;M. Shimada;K. Okuyama

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通讯作者：
小田垣孝