【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.03】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23UT1099
利用課題名 / Title
新規機能性材料の表面･結晶･電子構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
触針式段差計、ナノ薄膜,走査プローブ顕微鏡/ Scanning probe microscope,X線回折/ X-ray diffraction,原子層薄膜/ Atomic layer thin film,ナノシート/ Nanosheet
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
伊藤 喜光
所属名 / Affiliation
東京大学大学院工学系研究科科学生命工学専攻分子界面工学研究室
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
横山裕大,沼邊国太,佐藤正太
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
当研究室では電気的な手法を用いた新しいナノ薄膜（厚さ<100 nm）の合成法を開発した。この膜は低密度であるにも係わらず高い力学強度を合わせ持つという特異な物性を有している。本ナノ薄膜は高効率分離膜や抗菌・抗ウイルス膜としての機能があり、材料として大変興味深い。本研究は本ナノ薄膜の機能性を拡張すべく、合成条件の検討や、多様なモノマーを原料として用いた膜を合成し、その表面形状観察と解析を行うことを目的としている。
実験 / Experimental
種々のモノマーから合成したポリマー薄膜をシリコンウエハの上にのせ、乾燥させた後、微細加工部門の装置である触針式プロファイリングシステム（DektakXT）を利用して膜厚を測定した。これらの測定は簡便であるため、スクリーニングに利用した。その後同部門の装置である原子間力顕微鏡にて膜の厚み及び表面粗さの測定を行った。また、微細構造解析部門のX線光電子分光装置により薄膜の化学組成を分析した。さらに、サンプルによってX線反射率測定により密度を測定した。
結果と考察 / Results and Discussion
様々なモノマーや合成条件下で薄膜の合成を行い、乾燥後接触式プロファイリングシステム（DektakXT）を用いて厚みを測定した（図１）。図1の例では、段差が50nmであることが測定からわかったて。いずれの膜も簡便に厚みの計測が可能であった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Hight profile of the nanomembrane.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・さきがけ（JST） 「電場による非平衡反応場を利用した合成化学」
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 横山裕大、Tengfei Fu、Pier-Luc Champagne、相田卓三、伊藤喜光、"Design and Synthesis of Tough Reticular Polymeric Nanomembranes" 第72回高分子学会年次大会、2023年5月25日
- 沼邊 国太、横山 裕大、FU Tengfei、相田 卓三、伊藤 喜光、"多孔質熱硬化性ポリマーナノ薄膜からの低密度高強度炭素 ナノ薄膜の合成" 第72回高分子学会年次大会、2023年5月26日
- Yudai Yokoyama, Tengfei Fu, Pier-Luc Champagne, Kunita Numabe, Yoshimitsu Itoh, Takuzo Aida, "78) Low-Density but Mechanically Strong Nanomembranes Enabled by Polymerizaiton under Unique Electrochemical Conditions" CEMS International Symposium on Supramolecular Chemistry and Functional Materials 2024 (CEMSupra2024), 2024年1月18日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件