量子ビーム装置とイオン液体を組み合わせた新規マイクロ・ナノ構造体作製法の開発

量子束装置与离子液体相结合的新型微纳结构制备方法研究进展

• 批准号: 12J00380
• 负责人: 南本 大穂
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J00380/
• 关键词: イオン液体; 量子ビーム装置; 新規微細加工技術; 放射線化学; MEMS; 新規微細加工; 室温イオン液体

本研究では、難揮発性等の物理化学的性質を有する室温で液体の有機塩であるイオン液体を真空チャンバに導入し、集束イオンビームや電子ビームの照射に伴い誘起される化学反応を制御することによる三次元微細構造体作製法の開発を行っている。昨年度までに、重合性イオン液体と集束イオンビーム描画装置を用いた高分子構造体作製において、通常の固体レジスト材料を用いた直接描画法では作製が困難な形状のものでも、ビームの単純なラスター走査で短時間に作製できることを明らかにした。さらには、電子線を用いても同様に微細構造体作製が可能であることも見出している。本年度は、新たな技術革新に向けて、金属イオンの溶液中での還元反応を制御することによる金属微細構造体作製技術の確立を目標とした。結果として、銀塩を溶解させたイオン液体に電子線を照射することにより、微細銀構造体作製に成功した。構造体作製に成功しただけでなく、ビームのラスター走査方向が析出形態に与える影響等を精査することで、望みの形状を得るための明確な指針を提案することに成功した。さらには、エネルギー分散型X線分析を行うことにより、これまでの直接描画による金属構造体作製技術と比較して格段に構造体の純度が向上するという有用な点も見出した。この結果は、放射線耐性が高いイオン液体を選択した結果であり、今後はさらなる検討により、より高い分解能が達成できると期待できる。加えて、溶解させる金属塩を検討することにより他の様々な金属種でも同様の結果が期待できると考えている。

This study is aimed at the development of a process for producing three-dimensional microstructures by introducing, aggregating, and irradiating organic and organic liquids at room temperature and by inducing chemical reactions. In the past year, it has been difficult to make polymer structures by direct drawing methods for general solid materials, and it has been difficult to make polymer structures in a short time by direct drawing methods. In the meantime, it is possible to fabricate fine structures by using the same electron beam. This year, new technological innovations have been made to establish the manufacturing technology of metal microstructures in solutions. As a result, the silver particles were dissolved in the liquid and irradiated with electron rays. The structure is successfully fabricated, and the direction of the investigation, the precipitation form, and the influence are carefully investigated. The shape of the structure is obtained, and the clear pointer is proposed. The technique of manufacturing metal structures and the purity of metal structures can be compared by using X-ray analysis. The result is that the radiation resistance is high, the liquid is selected, the result is high, the future is high, the decomposition can be achieved, and the expectation is high. The results of metal species analysis are expected to be similar to those of other metal species.

项目成果

イオン液体中での放射線化学反応制御による微細三次元構造体の作製

通过离子液体中的放射化学反应控制制备精细三维结构

• 发表时间: 2014
• 作者: 南本 大穂;入江 晴康;上松 太郎;津田 哲哉;今西 哲士;関 修平;桑畑 進
• 通讯作者: 桑畑 進

Preparation of Micro/nano-Polymer Structures by Polymerizable Room-Temperature Ionic Liquid and Electron Beam Irradiation

可聚合室温离子液体和电子束辐照制备微纳米聚合物结构

• 发表时间: 2014
• 作者: H. Minamimoto;H. Irie;T. Uematsu;T. Tsuda;A. Imanishi;S. Seki;S. Kuwabata
• 通讯作者: S. Kuwabata

Fabrication of 3D Polymer Structures from Room-Temperature Ionic Liquid

利用室温离子液体制造 3D 聚合物结构

• 发表时间: 2012
• 作者: H. Minamimoto;H. Irie;T. Uematsu;T. Tsuda;A. Imanishi;S. Seki;S. Kuwabata;Truong V. Vu;南本 大穂;南本 大穂;Truong V. Vu;南本 大穂;Vu Van Truong;南本大穂;Hiro Minamimoto;南本大穂;Hiro Minamimoto
• 通讯作者: Hiro Minamimoto

Polymerization of Room-Temperature Ionic Liquid Monomers by Electron Beam Irradiation with the Aim of Fabricating Three-Dimensional Micropolymer/Nanopolymer Structures

• DOI: 10.1021/la503252p
• 发表时间: 2015-04-14
• 期刊: LANGMUIR
• 影响因子: 3.9
• 作者: Minamimoto, H.;Irie, H.;Kuwabata, S.
• 通讯作者: Kuwabata, S.

重合性イオン液体への量子ビーム照射によるマイクロ・ナノパターニング

通过量子束照射可聚合离子液体进行微/纳米图案化

• 发表时间: 2013
• 作者: H. Minamimoto;H. Irie;T. Uematsu;T. Tsuda;A. Imanishi;S. Seki;S. Kuwabata;Truong V. Vu;南本 大穂;南本 大穂
• 通讯作者: 南本 大穂