ナノマテリアルの技術

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ナノマテリアルの技術 / 小泉光惠 [ほか] 編

版:

普及版

資料種別:

図書[東工大目次DB]

出版情報:

東京 : シーエムシー出版, 2007.7

形態:

ix, 321p ; 21cm

シリーズ名:

CMCテクニカルライブラリー ; 264 <BA49949541>

著者名:

ISBN:

9784882319290 [4882319292]

書誌ID:

BA82675807

子書誌情報

フルテキスト

所蔵情報

他の版・巻

書誌詳細

その他の標題:

ナノマテリアルの最新技術
Technology of Nano-materials

注記:

欧文タイトル: Technology of Nano‐materials
初版 (2001年刊) のタイトル: ナノマテリアルの最新技術
その他の編者: 目義雄, 中條澄, 新原晧一
文献: 各章末

タイトルのヨミ:

ナノマテリアルノギジュツ

著者名ヨミ:

コイズミ, ミツエ
サッカ, ヨシオ
チュウジョウ, キヨシ
ニイハラ, コウイチ

主題:

ナノテクノロジー; 工業材料; 微粒子

言語:

日本語

目次情報:

刊行にあたって　小泉光恵

序章　佐々木正

1　はじめに 1

2　ナノテクノロジーとは何か 2

3　ナノマテリアルの製造法について 2

4　ナノマテリアルの限りない応用 4

5　今後の問題 4

第1編　ナノ粒子編

第1章　ナノ粒子の製造・物性・機能

1　ナノ粒子の特徴と研究開発状況　目　義雄 9

1.1　はじめに 9

1.2　ナノ粒子の特徴 10

1.3　ナノ粒子の研究状況と課題 11

2　ナノ粒子の製造　北修純一 13

2.1　はじめに　 13

2.2　気相からの微粒子生成 14

2.3　液相からの微粒子生成 15

2.4　粒子のナノ複合化 17

2.5　おわりに 18

3　トピックス 20

3.1　ナノ粒子の粒径制御　奥山喜久夫 20

3.1.1　はじめに 20

3.1.2　気相反応法によるナノ粒子の製造 20

3.1.3　液相反応法によるナノ粒子の生成 22

3.1.4　噴霧法によるナノ粒子の製造 24

3.2　逆ミセル反応場を利用する単分散性ナノ粒子の合成　今野紀二郎 26

3.2.1　はじめに 26

3.2.2　水反応場のサイズと状態 26

3.2.3　粒子の生成プロセス 28

3.2.4　粒子特性の制御 28

3.3　超音波法によるナノ粒子の合成　前田泰昭，水越克彰 32

3.3.1　はじめに 32

3.3.2　金属カルボニルを出発物質とする金属アモルファス粒子の調製 32

3.3.3　超音波還元法による金属ナノ材料の調製 33

3.3.4　その他 33

3.3.5　おわりに 33

第2章　ナノ粒子の応用展開

1　分散，コーティングのためのナノ粒子 35

1.1　光バリア　増井敏行，足立吟也 35

1.1.1　はじめに 35

1.1.2　可視光バリア 35

1.1.3　紫外光バリ. 36

1.2　インクジェット材料　田中正夫 41

1.2.1　はじめに 41

1.2.2　顔料インクの課題と微粒子顔料の必要性 41

1.2.3　有機顔料の微粒子化 41

1.2.4　微粒子顔料の課題 43

1.2.5　顔料表面修飾技術としてのマイクロカプセル化 44

1.2.6　おわりに 45

1.3　ナノ粒子ペースト　小田正明 46

1.3.1　はじめに 46

1.3.2　ナノ粒子による膜の性質， 46

1.3.3　ナノ粒子膜の応用 47

1.4　研磨用スラリー　土肥俊郎 51

1.4.1　はじめに－スラリーの進歩－ 51

1.4.2　研磨のメカニズム 52

1.4.3　CMPスラリーの分類と製法 52

1.4.4　研磨用スラリーの留意点 56

1.4.5　おわりに 57

1.5　情報・記録材料　川又肇 58

1.5.1　磁気記録の進歩 58

1.5.2　磁気記録媒体の高性能化 58

1.5.3　塗布型磁気記録媒体の構成と製造法 60

1.5.4　磁性粉の種類 60

1.5.5　超微粒子磁性粉の課題と求められる特性 63

1.5.6　高密度記録媒体の動向 64

1.6　光触媒特性　藤嶋　昭 66

1.6.1　酸化チタン光触媒が活躍する 66

1.6.2　光触媒には2つの特性がある 66

1.6.3　酸化チタン光触媒層の材料表面への固定 67

1.6.4　酸化チタンの一次原料をつくるには 69

1.6.5　光触媒の表面形状を工夫する 71

1.6.6　光触媒の機能を一段と発揮させるためのハイブリッドなどの工夫 72

1.6.7　新しい光触媒の作り方 74

1.6.8　光触媒のこれから 75

2　高比表面積材料 76

2.1　触媒　春田正毅 76

2.1.1　はじめに 76

2.1.2　金属ナノ粒子触媒の調製法 76

2.1.3　粒子径の効果 76

2.1.4　担体の効果 77

2.1.5　接合構造の効果 78

2.1.6　おわりに 78

2.2　吸脱着材料（自律型調湿材料の開発経緯と現状）　芝崎靖雄 80

2.2.1　はじめに 80

2.2.2　セラミック建材の1970年代の問題点 81

2.2.3　アロフェンの同定作業 81

2.2.4　自律型調湿壁の開発と提案 83

2.2.5　調湿材料の開発指針の設定と現状 84

2.3　ガスセンサ　三浦則雄，酒井剛 87

2.4　天然ガス貯蔵材料　関建司 91

2.4.1　はじめに 91

2.4.2　メタン吸着材としての必要条件 91

2.4.3　新規メタン吸着材である金属錯体 92

2.4.4　おわりに 94

2.5　リチウムイオン電池用負極材　徳満勝久 96

2.5.1　はじめに 96

2.5.2　炭素の構造 96

2.5.3　リチウムイオン電池用炭素材料 96

3　量子効果の利用 100

3.1　金ナノドット（単電子素子）藤田大介 100

3.1.1　はじめに 100

3.1.2　極微SETの原理 100

3.1.3　ナノ構造創製評価プロセス 101

3.1.4　おわりに 106

3.2　レジスト材料　田島右副，武内一夫 108

3.2.1　はじめに 108

3.2.2　フラーレンを使ったレジスト材料 108

3.2.3　おわりに 112

第2編　ナノコンポジッ卜編

第1章　ナノコンポジット材料の構造・機能

1　ポリマー系ナノコンポジット　中條澄 115

1.1　ポリマー系ナノコンポジットの構造 115

1.2　ポリマー系ナノコンポジットの機能 117

2　半導体系ナノコンポジット　八百隆文 119

2.1　はじめに 119

2.2　自己組織化による量子ドットの形成 119

2.3　量子ドットによる新光物性 121

2.4　量子ドットレーザヘの応用 122

2.5　将来展望 123

3　セラミックス系ナノコンポジット　新原晧一 124

3.1　はじめに 124

3.2　ナノ複合化コンセプト 124

4　金属系ナノコンポジット　井上明久 128

第2章　ポリマー系ナンコンポジット材料の技術

1　ポリマー系ナノコンポジット材料の製造法・物性・応用・企業化状況　中篠澄 133

1.1　製造法 133

1.1.1　基本的原理 133

1.1.2　製造法の種類 133

1.1.3　層間挿入法の具体的方法 134

1.1.4　層間挿入法の改良 136

1.2　物性 137

1.3　応用 138

1.4　企業化状況 139

2　ポリマー系ナンコンポジット材料の物性・機能の向上 143

2.1　力学的機能の向上　加藤誠，臼杵有光 143

2.2　熱的機能の向上　安江健治 149

2.3　何年生機能の向上　武田邦彦 152

2.3.1　はじめに 152

2.3.2　ナノコンポジット系難燃材料の調整 152

2.3.3　ナンコンポジット系難燃材料の特徴 153

2.3.4　応用 155

（補足）凝集擬分相法とそのナノコンポジットヘの応用 155

2.4　ガスバリアー性の向上　出口隆一 160

2.4.1　はじめに 160

2.4.2　粘土鉱物と有機材料のナノ複合化 160

2.4.3　ガスバリアー材料としての用途展開 160

2.4.4　おわりに 163

2.5　コーティング膜機能の向上　字加地孝志 164

2.5.1　はじめに 164

2.5.2　ナノコンポジット化の試み 164

2.5.3　UV硬化型有機／無機ハイブリッドハードコート材の主な特徴 165

2.6　その他の機能の向上　長谷川直樹，臼杵有光 170

2.6.1　はじめに 170

2.6.2　液晶クレイナノコンポジット 170

2.6.3　クレイによるポリマーのモルフォロジー制御 176

2.6.4　おわりに 177

第3章　半導体系ナノコンポジット材料の技術

1　半導体系ナノコンポジット材料の製造法・物性・応用　八百隆文 179

1.1　はじめに 179

1.2　量子構造の形成 179

1.2.1　量子井戸構造の形成法 179

1.2.2　量子細線構造の形成法 181

1.2.3　量子ドット形成法 184

1.3　量子ドットの物性とデバイス応用 188

1.4　おわりに 189

2　ナノコンポジットによる新機能付与 191

2.1　スピンエレクトロニクス（半導体と磁性体の複合薄膜，希薄磁性半導体）　岡泰夫 191

2.1.1　エレクトロニクスと電子スピン 191

2.1.2　スピントランジスター 191

2.1.3　スピン注入・輸送 192

2.1.4　半導体におけるスピン操作 193

2.1.5　希薄磁性半導体ナノ構造の作製 194

2.1.6　おわりに 196

2.2　短波長発光特性　長濱慎一 197

2.2.1　はじめに 197

2.2.2　MOCVDによるGaN系材料のエピタキシー 198

2.2.3　InGaN-LED 199

2.2.4　InGaN-LD 200

2.2.5　今後の展望 201

第4章　セラミックス系ナノコンポジット材料の技術

1　セラミックス系ナノコンポジット材料の製造法・物性・応用・企業化状況　新原晧一 203

1.1　セラミックス系ナノコンポジットの開発動向 203

1.2　ナノから分子レベルの材料設計へ 206

1.3　セラミックス系ナノコンポジット材料の将来展望 207

2　ナノコンポジットによる機能改善 209

2.1　力学的機能　関野徹 209

2.2　熱電変換機能　後藤孝 22

2.3　磁気的機能　山本孝夫 215

2.4　光学的機能　田中勝久 218

2.4.1　光機能材料としてのナノコンポジットの優位性 218

2.4.2　蛍光材料 218

2.4.3　非線形光学材料 219

2.4.4　その他の光機能ナノコンボジット 220

2.5　生体機能　春日敏宏 221

2.5.1　はじめに 221

2.5.2　セラミック系生体活性複合材料の設計 221

25.3　生体活性セラミックスの機械的性質の改善策 222

3　ナノコンポジットによる新機能付与 224

3.1　ナノ／ナノ複合化による新機能　若井史博 224

3.1.1　はじめに 224

3.1.2　ナノ／ナノ複合材料の組織安定性 224

3.1.3　微細結晶粒超塑性 224

3.2　IGC技術による新機能　中山忠親 226

3.2.1　はじめに 226

3.2.2　IGC技術によるナノ微粒子の作製法 226

3.2.3　IGC技術による新規な物理的化学的特性の付与 227

3.3　インターカレーション技術による新機能　山中昭司 228

3.3.1　はじめに 228

3.3.2　層間無限膨潤 228

3.3.3　層間架橋ミクロポア多孔体 228

3.3.4　二次電池電極材料 229

3.3.5　超伝導材料 229

3.4　テンプレート技術による新機能　古川博康，黒田一幸 231

3.4.1　テンプレートと多孔体 231

3.4.2　メソ構造体の種類 231

3.4.3　形態制御 232

3.4.4　機能 233

3.5　ゾルーゲル技術による新機能　松田厚範，忠永清治，南努 234

3.5.1　はじめに 234

3.5.2　アルミナ系ナノ微結晶複合体薄膜の超親水性および超撥水性 234

3.5.3　チタニア系ナノ微結晶複合体薄膜の低温合成と光触媒作用 235

第5章　金属系ナノコンボジッ卜材料の技術

1　金属系ナノコンポジット材料の製造法・物性・応用・企業化状況　井上明久 236

1.1　高比強度A1基合金 236

1.2　軟磁性Fe基合金 237

1.3　硬磁性Fe基合金 239

1.4　高強度・高弾性限・低ヤング率Zr基合金 240

2　ナノコンポジットによる機能改善 241

2.1　力学的機能　井上明久 241

2.2　磁気的機能　杉本論 244

2.2.1　はじめに 244

2.2.2　金属－非金属ナノグラニュラーソフト磁性材料 244

2.2.3　ナノコンポジット磁石（交換スプリング磁石） 245

2.3　熱電的機能　杉原淳 248

3　ナノコンポジットによる新機能付与 250

3.1　MA技術による新機能　木村博 250

3.1.1　MAナノ技術 250

3.1.2　バルクナノ結晶の超機能 251

3.2　くり返し圧延ナノ材料の新機能　新宮秀夫 253

3.3　アモルファス合金結晶化による新機能　河村能人 255

3.4　ポーラス金属の製法と新機能　中嶋英雄 257

3.4.1　はじめに 257

3.4.2　ポーラス金属の作製方法 257

3.4.3　ロータス金属の機械的性質 259

3.4.4　ポーラス金属の機能的性質 259

3.5　燃焼合成による新機能　東健司，馬渕守 261

3.5.1　燃焼合成法の概要 261

3.5.2　今後の研究展開 262

3.6　放電プラズマ焼結（SPS）法による新機能　鴇田正雄 263

3.6.1　はじめに 263

3.6.2　SPS法の加工原理と特徴 263

3.6.3　SPS法によるナノアルミナ粉末の固化成形実験 265

3.6.4　SPS法による新機能 266

3.6.5　おわりに 268

第3編　ナノマテリアルの新しい応用

第1章　カーボンナノチューブ　齋藤弥八

1　はじめに 273

2　ナノチューブ電子デバイス 274

3　走査プローブ顕微鏡用探針 274

4　カーボンナノチューブ電界放出電子源 275

5　水素貯蔵 276

第2章　新しい有機－無機センサー材料　新原晧一

1　有機－無機センサーの基本構想 278

2　導電原理および試料の調製 278

2.1　導電原理 278

2.2　試料の作製 279

2.3　電気的特性 279

2.4　機械的特性 280

3　課題と展望 280

第3章　次世代太陽光発電材料　柳田祥三,北村隆之

1　色素増感太陽電池 282

1.1　色素増感太陽電池の発電原理 282

2　ナノマテリアルとしての多孔質nano-TiO薄膜の作製と構造制御 283

2.1　nano-TiO多孔質膜電極の作製法 283

2.2　nano-TiOの結晶構造と電極特性 283

2.3　多孔質電極構造の制御 284

2.4　nano-TiO多孔質電極の電子輸送特性 285

3　今後の展開 285

第4章　磁性グラニュラー構造薄膜　高梨弘毅

1　はじめに 287

2　巨大磁気抵抗効果 287

3　硬磁性 289

4　軟磁性 290

第5章　スピンエレクトロニクス　猪俣浩一郎

1　スピンエレクトロニクスとは 292

2　スピンエレクトロニクスを支える物理現象 293

3　新しい不揮発性メモリMRAM 295

4　夢を拓くスピンエレクトロニクス 295

第6章　バイオマグネット　松永是，新垣篤史

1　はじめに 297

2　バクテリアの作るナノサイズ磁性粒子 298

3　磁性細菌粒子生成機構の解析 298

4　遺伝子組み換え機能性磁性細菌粒子の作製 299

5　磁性細菌粒子を利用した自動測定装置 301

6　磁気ビーズマイクロアレイ 301

7　おわりに 302

第7章　デンドマリー　横山士吉 303

第8章　フォトニクス材料　平尾一之

1　フオトニクス材料としてのナノマテリアル 308

2　ナノガラスとは 309

2.1　原子・分子レベルでの構造制御技術（1nm以下） 309

2.2　1～数10nmレベルでの超微粒子構造制御技術 310

2.3　数10nmレベル以上での高次構造制御技術 311

2.4　三次元光回路材料技術 311

第9章　リモートセンシング　淡野正信

1　構造－機能融合セラミックスへの期待 313

2　磁性ナノコンポジットによるリモートセンシング 313

3　合成プロセスと構造－機能特性 314

4　応力のリモートセンシング機能 315

5　磁性ナノコンポジットの将来応用 316

第10章　バイオミネラリゼーション　田中順三,佐藤公泰

1　はじめに 317

2　バイオミネラリゼーションの特徴 317

3　バイオミメティクスによる人工骨合成 318

4　自己組織化のメカニズム 320

刊行にあたって　小泉光恵

序章　佐々木正

1　はじめに 1

2　ナノテクノロジーとは何か 2

3　ナノマテリアルの製造法について 2

4　ナノマテリアルの限りない応用 4

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3 図書ナノコンポジットの世界 : 次世代ポリマーへの挑戦中條, 澄工業調査会	9 図書ナノ粒子分散系の基礎と応用角田, 光雄シーエムシー出版
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