NIMSイブニングセミナー2009後期 (13) 「イオンビームを用いたナノファブリケーション」

「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。

2010年1月8日（金）17:00～19:00

「水溶液法を利用した透明焼結体の製造」

池上 隆康

企画部 戦略室／NIMS特別専門職

白色の立方晶セラミックスは、焼結で気孔を完全に取り除くと透明になる。透明焼結体は今後更に重要性が増すと考えられるレーザ材料や光シャッター材料、高輝度発光管等への応用が期待されている。経済的で環境フレンドリーである水溶液法をセラミックス粉末の前駆体合成に活用し、常圧焼結で気孔を完全に除去した種々の透明酸化物焼結体製造法を紹介する。母塩の種類とその製造条件の適切な選択、陰イオン系添加物利用が透明化のためのキー技術といえる。