フォノン(音、振動、熱)の伝播方向の制御技術について研究開発しています。特に熱を伝えにくいセラミックスや合金中に高い熱伝導率を示す結晶を分散させ、熱流を制御した材料・部品の開発を行います。又、圧電体素子による生体高分子検知用ピエゾセンサを開発します。
■企業等との連携可能テーマ
・フォノ二クスに関連した熱流制御技術(鉄系合金/窒化物コンポジット材料、ポリマー/窒化物コンポジット材料)
・熱電特性に関する物性研究:電子-フォノン系伝導機構(Liイオン電池正極材料の伝導機構、層状酸化物の伝導機構)
・圧電体を利用したピエゾバイオセンサーの研究開発(生体高分子検知、センサーセル構築、コンポジット誘電体材料の開発)
■技術の用途
システムから排出される拡散的な熱エネルギーを特定の方向に誘導するサーマルフォノ二クス技術を開発することで材料・部品の摩擦摩耗特性や加熱冷却特性を改善するために、エンジンやモーターの摺動部や半導体放熱基板に適用します。
有機化合物の構造解析、材料の表面・バルク分析、マイクロ粒子の分析
赤外吸収分光計(IR)はサンプルに赤外線を照射し、それによるサンプルの物質がどの周波数(通常は波数)の赤外線を吸収しているかを測定する装置です。分子や原子はそれぞれ固有の振動をしていますが、波長(スペクトル上では波数)を連続的に変化させながら赤外線(infrared : IR)を照射すれば、分子の固有振動と同じ周波数のIRが吸収され、分子の構造に応じたスペクトルが得られるはずです。これにより、サンプルが予測できるものであれば、既知のスペクトルと比較して、同定、確認ができますし、また、多重結合、官能基、シス-トランス異性、水素結合などの分子構造に関する知見を得ることもできます。
なお、実際の測定原理は干渉計を利用したフーリエ分光法を用いていて、より高い波数の再現性を持っています。現在はこれらのFT-IRが一般的になっています。検出器は、焦電型のDTGS検出器と、半導体型のMCT検出器を備え、高感度分析にも対応しています。
試料は、サンプルセルを換えることにより、固体、液体の状態で測定できます。通常、固体はサンプルをKBrに分散させるKBr法、液体は原液のまま測定する液膜法と溶媒に溶かす溶液法を用います。また、1回反射ATRユニットや高感度反射ユニットを用いることで固体、液体、フィルム状など、様々な状態の試料にも対応できます。その他、顕微IR用の顕微鏡アタッチメントを比較的簡単に据え付けることができ、微少領域の測定をすることが可能です。
導電性のない電子顕微鏡試料のチャージアップ防止のためのコーティング、親水化処理、イオンエッチング
導電性のない試料を電子顕微鏡で観察する際に、何もコーティングしていないと望ましい像が得られなくなる場合があります。(チャージアップ)
この装置は、試料表面に白金などの金属をスパッタリングによってコートすることによりチャージアップを防ぐことを可能にします。
また、試料を乗せる基板の親水化処理、イオンエッチングも行うことができます。
粉末、バルク、薄膜の結晶構造解析
本装置は、全自動水平型多目的X線回折装置(XRD)です。
粉末、バルク、薄膜など多様なニーズに対応し、ガイダンス機能を持ったアプリケーションにより最適な測定条件で分析が行えます。また専用の解析アプリケーションにより定性分析、定量分析、結晶化度、配向度、結晶子サイズ分布、膜厚、残留応力など様々な解析が可能です。
・粉末、バルクの定性分析、定量分析(2θ/θ測定)
・薄膜試料の定性分析(2θ(斜入射)測定、インプレーン測定)
・結晶方位分布や配向性の分析(極点測定、ロッキングカーブ測定)
・結晶化度の分析(2θ/θ測定)
・粉末、バルクの高温での相変態、格子定数変化(温度制御2θ/θ測定)
・加工材料の残留応力分析
・単結晶基板とエピタキシャル薄膜の結晶方位関係、格子定数の解析(逆格子マップ測定)
集束したイオンビームを試料に照射し、加工や観察を行う装置です。
※組織により上記実験ができない場合がございます。
料と探針の原子間にはたらく力を検出して画像を得る装置です。
※組織により上記実験ができない場合がございます。
薄膜(はくまく)形成装置の一つで、半導体の表面に薄い膜を堆積する装置です。
※組織により上記実験ができない場合がございます。