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ナノ構造科学分野

新着情報
参考図書「ナノインプリントの開発とデバイス応用」のご案内
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研究内容
光電子分光および吸収分光法を用いた機能性材料の物性研究
電子蓄積リング“ニュースバル”から発生する軟X線領域の放射光を利用し、様々な機能性材料の物性研究を行っています。物質に軟X線領域の放射光を照射すると、光電効果により、電子が物質内から飛び出してきます。その電子は、光電子と呼ばれ、その運動エネルギーや放出角を調べることにより、電子が物質内にいたときの物性に関する情報を明らかにすることができます。この分析法は、光電子分光法と呼ばれており、内殻準位や価電子帯のような電子の占有状態に関する情報が得られます。例えば、図1は、フッ素含有自己組織化膜(FAS-13)に対する炭素1s準位の光電子スペクトルであり、この材料には、結合状態が異なった3種類の炭素が存在していることが分かります。  軟X線吸収分光は、内殻準位から非占有状態への電子遷移を調べる手法であり、励起エネルギーを選択することにより、調べたい元素を特定した電子遷移に関する情報を得ることができます。放射光は直線偏光しており、内殻準位が1sの場合、遷移の選択則により、偏光方向と物質のπ*結合またはσ*結合の方向が一致した場合に遷移が限られ、物質の結合がどのようになっているのかを明らかにすることができます。図2は、高分子液晶(PMCB6M)に対する吸収スペクトルであり、入射角(偏光方向)を変えることにより、285eVのピーク強度が変化しており、材料中の分子が配向していることを示しています。  我々のグループでは、これら分光手法を組み合わせ、様々な機能性材料に関する物性研究を進めています。この他、炭素材料および遷移金属材料の物性研究、シリコン表面や酸化物表面における相互作用に関する研究を行っています。
フッ素含有自己組織化膜(FAS-13)の炭素1s内殻光電子スペクトル
▲ フッ素含有自己組織化膜(FAS-13)の炭素1s内殻光電子スペクトル

高分子液晶(PMCB6M)に対する炭素K端軟X線吸収スペクトル
▲ 高分子液晶(PMCB6M)に対する炭素K端軟X線吸収スペクトル

ナノインプリント技術に関する研究
ナノインプリント技術はナノ・マイクロ構造を有する金型(モールド)を樹脂(レジスト)に押し付けることで微細パターンを作製する技術である。非常に簡便なプロセスであるが、ナノメートル(10-9m)寸法のパターンからマイクロメートル(10-6m)寸法のパターンまで幅広いサイズのパターニングが可能である。このようなナノインプリント技術を用いれば、レジスト以外に液晶のような機能性材料なども微細加工することができ、様々な分野へ応用展開できる。ナノインプリント技術に関する研究に加えて、ブロックコポリマーリソグラフィー、電子ビームリソグラフィー、走査型プローブ顕微鏡に関する研究も行っている。
室温ナノインプリント
▲ 室温ナノインプリントプロセス

実験設備

・ナノインプリント装置
・電子線描画装置
・電子顕微鏡装置
・走査プローブ顕微鏡
・蒸着装置
実験装置

ビームライン
・BL7B (材料評価ビームライン)
・光電子分光
・吸収分光
bl07b

構成メンバー
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研究業績
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〒678-1205 兵庫県赤穂郡上郡町光都3丁目1番2号
兵庫県立大学 高度産業科学技術研究所 ナノ構造科学分野
FAX : 0791-58-0242

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