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プラズマプロセスグループは、材料合成プロセスの進行する化学反応場をプラズマにより精密に制御して新材料の創製をめざします。独自のプラズマ発生法の開発を通してセラミックス材料の高機能化を進め、化学組成、欠陥構造、構成相、サイズを制御した酸化チタン、ナノクリスタルダイヤモンド等ナノサイズ粒子のプラズマ合成、パルス化スパッタリング法酸化物薄膜の合成、ナノ粒子、ナノグレインからなる高機能構造体形成技術の開発を行っていきます。 |
グループリーダ |
高周波熱プラズマを用いたナノ粒子合成と機能化に関する研究
熱プラズマプロセスを利用すると、粒径50nm以下のナノサイズ粒子が容易に合成されます。光触媒材料として利用されている酸化チタンナノ粒子は、ナノ複合化、粒径、結晶相の制御により新しい光機能材料への応用も期待されます。
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高濃度酸素空孔の規則化による濃淡縞が見られる鉄ドープ酸化チタンナノ粒子のＴＥＭ像。 |
波長617nmにピークをもつユーロピウムドープ酸化チタンナノ粒子からの鋭い赤色発光とその励起スペクトル。 |
パルス変調ＲＦ熱プラズマを利用した材料プロセスの開発に関する研究
独自に開発したパルス変調高周波熱プラズマは、ミリ秒オーダーで高出力、低出力を繰り返す“タイムドメイン制御遷移領域プラズマ”です。パルス変調により熱プラズマの熱量が低減し、材料の損傷が抑制されます。また、高速スイッチングはプラズマ中の高化学活性種濃度を増大させる効果もあります。最近、酸化亜鉛に水素を高濃度ドーピングして酸化亜鉛紫外発光体を高効率化することに成功しました。
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ミリ秒オーダーで高出力、低出力を繰り返すパルス変調高周波熱プラズマの発生。 |
パルスオン直後にプラズマ中で非平衡的に増大する電子密度。（上図：ＲＦコイル中心部、下図：ＲＦコイル下10mm)。 |
