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【特集】ナノホールアレイ材料と機能化
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アルミナナノホールアレイ―構造形成と機能化―
Alumina Nanohole Arrays-Structures and Applications
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益田秀樹 東京都立大学大学院
【目次】
1. はじめに
2. ナノ構造出発物質としてのナノホールアレイ
3. Alの陽極酸化により形成されるナノホールアレイ
4. 高規則性アルミナナノホールアレイの形成―自己組織化プロセスとインプリン
トプロセス
5. ナノホールアレイのフォトニクスへの展開
6. アルミナナノホールアレイによるナノ構造形成
7. おわりに
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カネマイトから誘導される新規メソポーラスシリカ
Novel Ordered Mesoporous Silica Derived from Kanemite
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木村辰雄 (独)産業技術総合研究所
黒田一幸 早稲田大学
水溶液中で自己集合能を示す界面活性剤などを利用することで,均ーメソ孔を有す
る多孔体を得ることができる。このような物質の発見は,層状ポリケイ酸塩カネマ
イトと陽イオン性界面活性剤との反応を利用するという特異な反応系からなされた。
その後すぐに,界面活性剤と溶解ケ 酸種との反応でもメソポーラスシリカが得られ
ることが明らかにされたが,カネマイトのシート構造から界面活性剤分子集合体を
取り囲むようにして生成した数ナノメートルの繰り返し構造を有するシリカ多孔体
(前駆物質)は,特異な物質生成として注目を集めた。最近,筆者らは,カネマイ
トを利用したメソポーラスシリカ開発の第2ステージとして,まったく新規なメソポ
ーラスシリカKSW-2の合成に成功したので,その開発の経緯および構造上の特徴を紹
介する。
【目次】
1. はじめに
2. カネマイトから誘導されるメソポーラスシリカ
2.1 KSW-2の生成
2.2 KSW-2のケイ酸骨格構造
2.3 KSW-2の物性および応用
3. おわりに
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高分子材料の自己組織化によるナノ・メゾホール構造の形成と機能化
Fabrication of Mesoporous Polymer Films by Self-organization
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下村政嗣 北海道大学
高湿度条件下で高分子溶液をキャストすると,溶媒蒸発の潜熱で溶液表面に結露す
る。水滴は自己組織化的に規則配列し,水滴のアレイを鋳型としてハニカム様構造
の多孔質フィルムを作製することができる。細孔サイズはナノメートルスケールか
らマイクロメートルスケールまで任意に制御できる。
【目次】
1. はじめに
2. 高分子キャスト過程における自発的なパターン形成
3. 高湿度下におけるキャストによる多孔質ハニカム構造フィルムの作製
4. ハニカム構造フィルムの応用と二次加工による新規構造体の作製
5. おわりに
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多孔質シリコン:その特異な構造の発現と応用
Porous Silicon : The Characteristic Morphology and Its Applications
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尾形幸生 京都大学
多孔質シリコンはシリコン表面の一形態で あるが,通常のシリコンとは異なるい
くつかの特徴を示す。特に10年ほど前に発見された室温における高効率な可視発光
現象は有名である。この多孔質材料は発光以外にも種々の応用の可能性を秘めてい
る。本稿では,多孔質シリコンの特徴を紹介したのち,多様な形態を発現させる多
孔質層生成と同層上への金属析出について述べ,さらにこの材料の応用への可能性
について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 多孔質シリコン生成の化学
3. 多孔質シリコンにみられる形態
3.1 種々の孔形態
3.2 孔成長機構
4. 多孔質シリコン上への金属析出
5. 多孔質シリコンの応用
6. おわりに
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ナノホールアレイを鋳型とするカーボンナノチューブの合成
Synthesis of Carbon Nanotubes using Nano- hole Array as a Template
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京谷隆 東北大学
富田彰 東北大学
アルミニウム陽極酸化被膜のナノホールアレイを鋳型とすることで,径と長さが制
御された均ーなサイズの多層カーボンナノチューブを合成することができる。さら
に,ナノチューブ内面だけの選択的な化学修飾や外側と内側で組成の異なる二重構
造のナノチューブの合成なども容易に行うことができる。
【目次】
1. はじめに
2. 鋳型法によるカーボンナノチューブの合成
3. さまざまな形状のカーボンナノチューブ
4. カーボンナノチュー の化学修飾
5. 二重構造カーボンナノチューブの合成
6. おわりに
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Material Report R&D
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強誘電体ナノ・ドメイン・エンジニアリング
Nanoscale Ferroelectric Domain Engineering
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北村健二 (独)物質・材料研究機構
寺部一弥 (独)物質・材料研究機構
長康雄 東北大学
高品質な強誘電体LiNb03およびLiTa03単結晶を育成して,走査型プローブ顕微鏡を
用いてこれらの結晶中に強誘電分域(ドメイン)を極微細加工する技術(ナノ・ド
メイン・エンジニ リング)の開発現状を紹介する。これまでに,次世代高密度記
憶媒体をめざした極微細なドット状ドメインを形成する技術や,新規機能性素子を
めざしたドメインおよび表面形状をパターン化する技術の開発が行われている。
【目次】
1. 汎用繊維の交通・土木分野
2. 高密度記憶媒体をめざしたドメイン・エンジニアリング
2.1 走査型非線形誘電率顕微鏡の開発
2.2 SLTを用いた極微細ドメインの生成
2.3 CLTを用いた極微細ドメインの生成
3. 新規デバイス開発をめざしたドメインおよび表面・エンジニアリング
3.1 SLNを用いたドメイン・パターニング
3.2 ドメインの選択エッチング特性を利用した表面形状のパターニング
4. おわりに ナノ・ドメインエンジニアリングの応用と今後の展開
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高速デジタル機器への電波吸収体の応用
Applications of Electromagnetic Absorbers to High-speed Digital Equipment
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芳賀知 技術研究紐合 超先賜電子技術開発機構 (ASET)
デジタル機器の高速化,小型化により,不要電磁放射対策として電波吸収体への
期待が高まっている。ところが,電波吸収体は応用面の手軽さはあるが,期待し
た効果が得られないことが多い。本稿では,電波吸収体の材料,装着手法と近傍
界,放射抑制効果との関連について検討した例を紹介し,適用のポイントについ
て述べる 。
【目次】
1. はじめに
2. デジタル機器のノイズ問題
2.1 機器からみたノイズ問題
2.2 放射ノイズの伝搬と対策の考え方
2.3 ノイズ対策の階層
3. 電波吸収体によるノイズ対策のポイント
4. LSI搭載プリント基板での放射ノイズ低減の検討例
4.1 テストプリント基板と放射特性
4.2 放射メカニズムの解明
4.3 軟磁性体シート,フェライト片装着の実験
4.4 特注試作品による効果確認
5. おわりに
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連載 新い機能材料としての繊維(1)
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天然繊維を学ぶ
Research on Natural Fiber
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村瀬繁満 東京農工大学
合成繊維が発明されて以来,その研究は天然繊維をめざしたものであった。そし
て同時に,天然繊維が有していない機能を付与する開発が行われ,衣料用途以外
の幅広い分野にも応用展開されてきた。連載第1回目として,合成繊維が目標とし
た天然繊維を中心に最近話題の製品を紹介し,今後期待されるシルクのナノファ
イバーについて述ぺる。
【目次】
1. はじめに
2. 天然繊維を学ぶ
2.1 コットン
2.2 ウール
2.3 シルク
【特集】ナノホールアレイ材料と機能化
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アルミナナノホールアレイ―構造形成と機能化―
Alumina Nanohole Arrays-Structures and Applications
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益田秀樹 東京都立大学大学院
【目次】
1. はじめに
2. ナノ構造出発物質としてのナノホールアレイ
3. Alの陽極酸化により形成されるナノホールアレイ
4. 高規則性アルミナナノホールアレイの形成―自己組織化プロセスとインプリン
トプロセス
5. ナノホールアレイのフォトニクスへの展開
6. アルミナナノホールアレイによるナノ構造形成
7. おわりに
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カネマイトから誘導される新規メソポーラスシリカ
Novel Ordered Mesoporous Silica Derived from Kanemite
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木村辰雄 (独)産業技術総合研究所
黒田一幸 早稲田大学
水溶液中で自己集合能を示す界面活性剤などを利用することで,均ーメソ孔を有す
る多孔体を得ることができる。このような物質の発見は,層状ポリケイ酸塩カネマ
イトと陽イオン性界面活性剤との反応を利用するという特異な反応系からなされた。
その後すぐに,界面活性剤と溶解ケ 酸種との反応でもメソポーラスシリカが得られ
ることが明らかにされたが,カネマイトのシート構造から界面活性剤分子集合体を
取り囲むようにして生成した数ナノメートルの繰り返し構造を有するシリカ多孔体
(前駆物質)は,特異な物質生成として注目を集めた。最近,筆者らは,カネマイ
トを利用したメソポーラスシリカ開発の第2ステージとして,まったく新規なメソポ
ーラスシリカKSW-2の合成に成功したので,その開発の経緯および構造上の特徴を紹
介する。
【目次】
1. はじめに
2. カネマイトから誘導されるメソポーラスシリカ
2.1 KSW-2の生成
2.2 KSW-2のケイ酸骨格構造
2.3 KSW-2の物性および応用
3. おわりに
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高分子材料の自己組織化によるナノ・メゾホール構造の形成と機能化
Fabrication of Mesoporous Polymer Films by Self-organization
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下村政嗣 北海道大学
高湿度条件下で高分子溶液をキャストすると,溶媒蒸発の潜熱で溶液表面に結露す
る。水滴は自己組織化的に規則配列し,水滴のアレイを鋳型としてハニカム様構造
の多孔質フィルムを作製することができる。細孔サイズはナノメートルスケールか
らマイクロメートルスケールまで任意に制御できる。
【目次】
1. はじめに
2. 高分子キャスト過程における自発的なパターン形成
3. 高湿度下におけるキャストによる多孔質ハニカム構造フィルムの作製
4. ハニカム構造フィルムの応用と二次加工による新規構造体の作製
5. おわりに
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多孔質シリコン:その特異な構造の発現と応用
Porous Silicon : The Characteristic Morphology and Its Applications
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尾形幸生 京都大学
多孔質シリコンはシリコン表面の一形態で あるが,通常のシリコンとは異なるい
くつかの特徴を示す。特に10年ほど前に発見された室温における高効率な可視発光
現象は有名である。この多孔質材料は発光以外にも種々の応用の可能性を秘めてい
る。本稿では,多孔質シリコンの特徴を紹介したのち,多様な形態を発現させる多
孔質層生成と同層上への金属析出について述べ,さらにこの材料の応用への可能性
について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 多孔質シリコン生成の化学
3. 多孔質シリコンにみられる形態
3.1 種々の孔形態
3.2 孔成長機構
4. 多孔質シリコン上への金属析出
5. 多孔質シリコンの応用
6. おわりに
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ナノホールアレイを鋳型とするカーボンナノチューブの合成
Synthesis of Carbon Nanotubes using Nano- hole Array as a Template
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京谷隆 東北大学
富田彰 東北大学
アルミニウム陽極酸化被膜のナノホールアレイを鋳型とすることで,径と長さが制
御された均ーなサイズの多層カーボンナノチューブを合成することができる。さら
に,ナノチューブ内面だけの選択的な化学修飾や外側と内側で組成の異なる二重構
造のナノチューブの合成なども容易に行うことができる。
【目次】
1. はじめに
2. 鋳型法によるカーボンナノチューブの合成
3. さまざまな形状のカーボンナノチューブ
4. カーボンナノチュー の化学修飾
5. 二重構造カーボンナノチューブの合成
6. おわりに
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Material Report R&D
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強誘電体ナノ・ドメイン・エンジニアリング
Nanoscale Ferroelectric Domain Engineering
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北村健二 (独)物質・材料研究機構
寺部一弥 (独)物質・材料研究機構
長康雄 東北大学
高品質な強誘電体LiNb03およびLiTa03単結晶を育成して,走査型プローブ顕微鏡を
用いてこれらの結晶中に強誘電分域(ドメイン)を極微細加工する技術(ナノ・ド
メイン・エンジニ リング)の開発現状を紹介する。これまでに,次世代高密度記
憶媒体をめざした極微細なドット状ドメインを形成する技術や,新規機能性素子を
めざしたドメインおよび表面形状をパターン化する技術の開発が行われている。
【目次】
1. 汎用繊維の交通・土木分野
2. 高密度記憶媒体をめざしたドメイン・エンジニアリング
2.1 走査型非線形誘電率顕微鏡の開発
2.2 SLTを用いた極微細ドメインの生成
2.3 CLTを用いた極微細ドメインの生成
3. 新規デバイス開発をめざしたドメインおよび表面・エンジニアリング
3.1 SLNを用いたドメイン・パターニング
3.2 ドメインの選択エッチング特性を利用した表面形状のパターニング
4. おわりに ナノ・ドメインエンジニアリングの応用と今後の展開
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高速デジタル機器への電波吸収体の応用
Applications of Electromagnetic Absorbers to High-speed Digital Equipment
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芳賀知 技術研究紐合 超先賜電子技術開発機構 (ASET)
デジタル機器の高速化,小型化により,不要電磁放射対策として電波吸収体への
期待が高まっている。ところが,電波吸収体は応用面の手軽さはあるが,期待し
た効果が得られないことが多い。本稿では,電波吸収体の材料,装着手法と近傍
界,放射抑制効果との関連について検討した例を紹介し,適用のポイントについ
て述べる 。
【目次】
1. はじめに
2. デジタル機器のノイズ問題
2.1 機器からみたノイズ問題
2.2 放射ノイズの伝搬と対策の考え方
2.3 ノイズ対策の階層
3. 電波吸収体によるノイズ対策のポイント
4. LSI搭載プリント基板での放射ノイズ低減の検討例
4.1 テストプリント基板と放射特性
4.2 放射メカニズムの解明
4.3 軟磁性体シート,フェライト片装着の実験
4.4 特注試作品による効果確認
5. おわりに
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連載 新い機能材料としての繊維(1)
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天然繊維を学ぶ
Research on Natural Fiber
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村瀬繁満 東京農工大学
合成繊維が発明されて以来,その研究は天然繊維をめざしたものであった。そし
て同時に,天然繊維が有していない機能を付与する開発が行われ,衣料用途以外
の幅広い分野にも応用展開されてきた。連載第1回目として,合成繊維が目標とし
た天然繊維を中心に最近話題の製品を紹介し,今後期待されるシルクのナノファ
イバーについて述ぺる。
【目次】
1. はじめに
2. 天然繊維を学ぶ
2.1 コットン
2.2 ウール
2.3 シルク
