利用報告書 / User's Report

【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

23HK0008

利用課題名 / Title

金属材料のナノ加工

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）-

キーワード / Keywords

電子顕微鏡/ Electronic microscope,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control


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)

菊地 竜也

所属名 / Affiliation

北海道大学大学院工学研究院 材料科学部門

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

葛貫　桃子,寺島　彩紗,芦澤　来虹,富田　駿介,長谷川　哲也,荒木　琢眞,小口　拓海,謝　軒琳

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

大多亮,原田真吾,柴山環樹,坂口紀史,中川祐貴,大久保賢二,谷岡隆志,横平綾子,岩崎純子,橋本直幸,王永明,遠堂敬史,澤厚貴,内田悠

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

HK-101：ダブル球面収差補正走査透過型電子顕微鏡
HK-302：電界放出形走査電子顕微鏡


報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

本研究においては、軽金属材料の電気化学的表面処理によってナノ構造を構築し、その構造評価に基づき機能を発現する研究を行った。

実験 / Experimental

アルミニウム、マグネシウムおよびチタンを各種電解質水溶液中に浸漬して定電圧・定電流アノード酸化を行うことにより、金属材料表面のナノ構造を制御した。

結果と考察 / Results and Discussion

アノード酸化条件を種々制御すると、金属材料表面に異なるナノ形状をもつ酸化物が生成した。特に、10V以下の低い電圧において、従来とは異なるユニークなナノ構造をもつ酸化物が生成することを見出した。

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)
  1. Tatsuya Kikuchi, Electrochemical Separation of Porous Anodic Aluminum Oxide with Thick Barrier Layers, Journal of The Electrochemical Society, 170, 073504(2023).
    DOI: 10.1149/1945-7111/ace558
  2. Mana Iwai, A Novel Polishing Process for Ultra-Smooth Aluminum Surfaces via Anodizing in Sodium Metaborate, Journal of The Electrochemical Society, 170, 073506(2023).
    DOI: 10.1149/1945-7111/ace65a
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
  1. 岩井愛、菊地竜也、塩基性電解質を用いたアノード酸化によるアルマイトのナノ構造制御、軽金属学会第144回春期大会（2023年5月12日〜14日、香川大学幸町キャンパス）
  2. 葛貫桃子、寺島彩紗、安田純之介、岩井愛、菊地竜也、アルミニウムおよびアルミナからなる水滴発電機の作製と最適発電条件の探索、電気化学会北海道支部第37回ライラックセミナー・第27回若手研究者交流会（2023年6月10日、北海道大学）
  3. 芦澤来虹、岩井愛、菊地竜也、中島大希、京良彦、箕田正、スパッタリングチタン薄膜のアノード酸化による多層チタニア皮膜の形成、2023年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同サマーセッション（2023年7月14日、室蘭工業大学）
  4. 富田駿介、菊地竜也、塩化ナトリウム/グリコール溶液を用いたマグネシウムの電解研磨法の開発、2023年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同サマーセッション（2023年7月14日、室蘭工業大学）
  5. 芦澤来虹、岩井愛、菊地竜也、中島大希、京良彦、箕田正、チタン薄膜形成アルミニウムのアノード酸化挙動と角度依存性薄膜干渉の発現、表面技術協会第148回講演大会（2023年9月4日〜5日、山形大学米沢キャンパス）
  6. 菊地竜也、佐藤美羽、中島大希、布村順司、大谷良行、熱処理したアルマイトのクラック形成に及ぼすナノ構造の影響、表面技術協会第148回講演大会（2023年9月4日〜5日、山形大学米沢キャンパス）
  7. 葛貫桃子、寺島彩紗、安田純之介、岩井愛、菊地竜也、アノード酸化したアルミニウムを用いた水滴発電機の作製、2023年電気化学秋季大会（2023年9月11日〜12日、九州大学伊都キャンパス）
  8. 富田駿介、菊地竜也、グリコール溶液中のアノード溶解によるマグネシウムの高平滑化、日本金属学会2023年（第173回）秋期講演大会（2023年9月19日〜22日、とやま自遊館）
  9. 長谷川哲也、葛貫桃子、菊地竜也、アルミニウムとPDMSを用いた水滴発電機の作製、日本金属学会2023年（第173回）秋期講演大会（2023年9月19日〜22日、とやま自遊館）
  10. 芦澤来虹、岩井愛、菊地竜也、中島大希、京良彦、箕田正、チタン薄膜形成金属材料のアノード酸化挙動、表面技術協会ARS第38回姫路コンファレンス（2023年11月6日〜7日、姫路・西はりま地場産業センター、兵庫県姫路市）
  11. 寺島彩紗、菊地竜也、塩基性リン酸三ナトリウム水溶液を用いたアルミニウムのアノード酸化、表面技術協会ARS第38回姫路コンファレンス（2023年11月6日〜7日、姫路・西はりま地場産業センター、兵庫県姫路市）
  12. 富田駿介、菊地竜也、塩化ナトリウム/グリコール溶液を用いたマグネシウムおよびその合金の電解研磨技術の開発、軽金属学会第145回秋期大会（2023年11月10日〜12日、東京都立大学南大沢キャンパス）
  13. Tatsuya Kikuchi, Fumiya Onoda, Junnosuke Yasuda, Mana Iwai, Fabrication of slippery and sticky superhydrophobic aluminum via anodizing in pyrophosphoric acid, International Conference on Surface Engineering (ISCE2023) & Regional INTERFINISH 2023 (November 19-24, 2023, Busan, Korea)
  14. 寺島彩紗、菊地竜也、リン酸三ナトリウムを用いたポーラスアルミナの作製とナノ・マイクロ構造変化、2023年度日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部合同冬季講演大会（2024年1月18日〜19日、北海道大学）
  15. 葛貫桃子、寺島彩紗、岩井愛、菊地竜也、水滴発電機の発電挙動におよぼす帯電材料および濡れ性の影響、2023年度日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部合同冬季講演大会（2024年1月18日〜19日、北海道大学）
  16. 富田駿介、菊地竜也、中性および塩基性水溶液を用いたマグネシウムのアノード酸化、表面技術協会第149回講演大会（2024年3月5日〜6日、工学院大学八王子キャンパス）
  17. 長谷川哲也、葛貫桃子、菊地竜也、降雨による接触帯電を利用したアルミニウム製水滴発電機の作製、日本金属学会2024年春期（第174回）講演大会（2024年3月12日〜15日、東京理科大学葛飾キャンパス）
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

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