NIMSイブニングセミナー2009後期 (12) 「シンクトロン放射光を用いた計測・分析」

「シンクトロン放射光を用いた計測・分析」

櫻井 健次

量子ビームセンター 放射光解析グループ　グループリーダー

高エネルギー加速器から得られるシンクトロン放射光やX線自由電子レーザー等を用いた新しい計測・分析について、学術、産業、医療等への応用を交えて解説する。

2009年12月25日（金）17:00～19:00

「イオンビームを用いたナノファブリケーション」

岸本 直樹

ナノテクノロジー基盤領域 領域コーディネーター／量子ビームセンター センター長

イオンビーム技術は、元来素粒子・核物理の道具として発達してきたが、1960年代から半導体への不純物注入に転用され、また核融合炉構造材料や宇宙用半導体の照射損傷の研究手段に、あるいは高感度分析方法(RBS、PIXE等)として盛んに用いられ、今や半導体エレクトロニクス等には不可欠の技術となっている。その装置技術は、高／極低エネルギー化、集束ビーム、クラスタービーム等、多様化・高度化して来ており、最近では、ユニークなイオン・材料相互作用を活用したナノ構造・ナノ粒子制御に盛んに用いられる。イオン注入法は本質的に「原子操作」であると言えるが、原子衝突過程は蓋然的であるため、実際にナノレベルの材料制御を行うには基礎過程の理解と工夫が要る。特に、原子の注入という側面とともに、エネルギー付与過程が重要である。
　本講義では、プラズモニクス用のナノ粒子材料制御に向けた、イオン・レーザー同時照射法、イオン転写照射法等、イオンの特色を生かした様々のナノ材料創製・制御の手法を紹介する。一方、イオンが材料に対して行うエネルギー的な相互作用は、特にバイオ・医療材料に対してユニークな効果を発揮する。ガン治療や生体材料の突然変異による育種等だけでなく、適度なイオン照射は、有機ポリマー材料の、表面の親水／疎水性、タンパク質の吸着性の制御、生体共存性／吸収性などを顕著に制御する。また最近では、イオン飛跡が創るナノ孔によるDNAの識別現象や、バイオにも有望な高分解能(<1 nm)のHe顕微鏡が注目されている。これらの最近の興味あるトピックスも併せて紹介したい。