【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.04】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23HK0007
利用課題名 / Title
プラズマプロセシングで作成したコアシェル微粒子の分析
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学
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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
コアシェル微粒子,電子顕微鏡/ Electronic microscope,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control,ナノ粒子/ Nanoparticles
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)
MURUGESH Munaswamy
所属名 / Affiliation
北海道大学大学院工学院量子理工学専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
佐々木浩一
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
坂口紀史,大久保賢二,谷岡隆志,柴山環樹,中川祐貴,大多亮,横平綾子,岩崎純子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
HK-102：電界放射型分析電子顕微鏡
HK-103：マルチビーム超高圧電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
コア部をスズ液滴とし，シェル部をアモルファス炭素膜とするコアシェル微粒子を作成するためのプロセス技術を確立することを目的とする。このようにして作成されたコアシェル微粒子は，ナノサイズの潜熱蓄熱材としての利用が想定される。
実験 / Experimental
ダストプラズマの原理を利用した。真空容器上部に設置したマグネトロンスパッタリング源を高圧力条件で動作させ，スズターゲットから放出されたスズ原子を気相で凝集させることにより，スズナノ粒子を生成した。スズナノ粒子を真空容器下部に設置した容量結合プラズマに輸送し，プラズマ中にトラップ・加熱することにより，液滴化した。この状態で，真空容器にメタンを導入し，スズ液滴の周囲にアモルファス炭素膜を堆積させた後に回収し，TEM分析を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
加熱可能なサンプルフォルダーを用いて，コアシェル微粒子を加熱しながら，TEM像およびEDS元素分析を実施した。その結果，スズの融点未満において多結晶状態にあるコア部スズが，スズの融点において溶融することを確認した。これにより，コア部のスズの酸化が無視できること，および，溶融に伴うコア部の体積膨張によりシェル部が破壊されないことが確認された。繰り返し使用が可能なナノサイズの潜熱蓄熱材として利用できる可能性がある。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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.
- M. Murugesh and K. Sasaki, "Characterization of spherical tin nanoparticles with melted inner layer synthesized using dc magnetron sputtering plasma", 25th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC25), May 2023, Kyoto, Japan
- M. Murugesh and K. Sasaki, "Challenges in obtaining uniform distribution of core shell Tin nano-particles using dc magnetron sputtering plasma", XXXV International Conference on Phenomena in Ionized Gases, July 2023, Egmond aan Zee, The Netherlands
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