イオン電導性硝子のファイバー化とイオン放出

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登録日:2015/01/14 / 更新日:2020/04/15

～手のひらサイズの小型汎用イオン銃～

研究分野分類：5902 無機材料・物性
産業分類：電子部品・デバイス・電子回路製造業

キーワード：機能性ガラス材料，イオン伝導体，イオンビーム，量子ドット，燃料電池

工学

材料工学

大幸裕介（未来材料創成工学専攻）

研究概要　様々なイオン伝導性ガラスファイバーを研究･開発しています。このファイバー先端を1mm以下に先鋭化して電界印加すると数10 ボルト/cm 程度の弱電界でもガラスファイバー先端からイオンが飛び出します。将来的に極めて反応性の高いイオンを局所的かつ簡便に注入可能となります。		特徴　開発したガラスは希少金属などを含みません。H+ 以外に、Na+, K+ イオン伝導性ガラスファイバも得られており、またAg+ やCu+ イオン伝導性ガラスをファイバー化することで、これらイオンの局所注入· 還元による量子ドット配列などにも展開しています。
背景・従来技術　材料中にH+ などイオンを注入すると物性が著しく変化するため、様々な工学用途でイオン注入処理が注目されています。イオン加速器では高エネルギー・高電流密度のイオンビームが得られますが、一方で大型かつ高額装置であり、様々な産業で利用可能な汎用イオン注入装置とはなりません。他方、市販のイオン銃はイオン生成効率が低く、また寿命が短く高価であるなどの欠点もあます。		実用化イメージ　局所イオン注入による物性制御や細胞分化の抑制、新たな化学反応や分析技術の開発など、本イオン銃が様々な用途で活用されると期待できます。