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非平衡気相レーザープロセスによる複合ナノ粒子の形成過程の解明と複合構造制御

非平衡气相激光工艺阐明复合纳米颗粒的形成过程及复合结构的控制

基本信息

批准号：
22K04882
负责人：
梅津郁朗
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Konan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

球状サブミクロン粒子は局在表面プラズモン共鳴による吸収や光散乱を利用した光学材料として注目を集めている。特にサイズの制御は共鳴波長の制御につながる。パルスレーザーアブレーション法は球状粒子の作成が可能な物理的ドライプロセスであり、複合化や真空プロセスとの組み合わせが容易である。パルスレーザーアブレーション過程で生成された粒子をガスの流れにのせて移動させれば、慣性効果によって粒子の質量、すなわち、サイズの制御を行うことが出来る。本研究ではパイプとガスの流れを利用して基板上に球状サブミクロン粒子を堆積させる手法を用いた。当該年度はSi, Ge, TiO2, Ag, Cuの5種類のターゲット材料に対して流速とパイプ位置を変化させて球状のナノ粒子の作成を試みた。すべてのターゲット材料に対して球状粒子が得られ、粒径分布は対数正規分布によく従っていた。また、平均粒径はターゲット材料物質の密度とガスの流速のみに依存し、慣性効果の指標とも言えるストークス数が1となるガス流速で決定されていた。これは平均粒径が粒径はガス流速の制御という単純な手法で制御可能であることを意味する重要な結果である。最小粒径のカットオフは堆積基板上での慣性効果、すなわちインパクター効果で説明可能であったが、最大粒径のカットオフについては説明することはできていなかった。そこでパイプ位置を変化させることと、生成された粒子の挙動を観察することによって、最大粒径のカットオフがパイプ収集口先端の慣性効果によって決定されることを明らかにした。すなわち、パイプ収集口付近の慣性効果によって最大粒径がカットオフされた後、基板上での慣性効果によって最小粒径がカットオフされることにより粒径分布が決定されることが明らかになった。

Spherical サブミクロン particles resonate on the surface of the プラズモンによる and absorb the light scattering and use the した optical material to focus and focus.特にサイズのcontrolはResonance wavelengthのcontrolにつながる.パルスレーザーアブレーション method It is possible to create spherical particles and it is a physical methodイプロセスであり, compound vacuum プロセスとの组み合わせがEASYである.パルスレーザーアブレーション processでGenerationされたParticlesをガスの流れにのせてMoveさせれば, inertia effect によって particle の mass, すなわち, サイズのcontrol を行うことが出る. In this study, the use of spherical spherical particles on a wafer substrate was used in this study. In this year, five types of Si, Ge, TiO2, Ag, and Cu materials were used to test the flow rate and position of the spherical particles.すべてのターゲット material に対して spherical particles が got られ, particle size distribution は対number regular distribution によく従っていた.また、Average particle sizeはターゲットMaterial substanceのdensityとガスのflow speedのみにdependenceし、Inertia The index of sexual effect is determined by the number of indicators and the number of sexual effects.これはAverage particle sizeがParticle sizeはガスFlow speedのcontrolという単Pureなtechniqueでcontrolpossibleであることをmeaningするimportantなresultである. Explanation of the inertia effect and the すなわちインパクター effect on the minimum particle size のカットオフは deposition substrate It is possible to explain the maximum particle size of the particle size.そこでパイプpositionを変化させることと, generate されたparticlesの挙动を観看することによって, the most The inertial effect of the tip of the large particle size collection port is determined by the inertial effect of the large particle size.すなわち, パイプCollect the inertia effect close to the mouth, によってMaximum particle size, がカットオフされた, and the inertia on the substrate The effect is determined by the minimum particle size of the particle size distribution and the particle size distribution of the particle size distribution.