Research

グラフェンのように原子1層～数層の厚さしか持たない物質は2D材料と呼ばれ、そのユニークな性質が注目されています。たとえばグラフェンやゲルマネンは、その電気的性質から高速・省電力なデバイス創製への応用が期待されます。今後の研究ではこれら2D材料に対し、電子線やイオンを照射することで構造を変化させ、さらに面白い特性の発見につなげていきます。

プラスチックとして知られる高分子材料は、私たちの身の回りにたくさんあります。電気電子工学では、曲がる特性を活かしたフレキシブルデバイスへの応用も期待されています。今後の研究では電子線などを用いて高分子材料を加工し、電子デバイスなどの応用に利用可能な構造を作製していきます。実際に作製したシリコーンゴム上の微細構造を図に示します。ヒトの髪の毛の太さが約100 μm(0.1 mm)ですので、この構造がとてつもなく小さいことが分かります。

また、構造作製の手法としては3Dプリンターの利用も考えられます。これによってミリメートル以下の微細構造から家屋まで、様々な物体の作製に利用可能となりました。そこで、3Dプリンターによる微細構造の設計に加え、それに対して電子線などを照射して加工するプロセスを追求します。

これまでの研究ではナノスケールの非常に小さな物体を扱ってきました。そこでは、物体を直接示せる電子顕微鏡の写真が欠かせません。現在、このような画像データをAIにより分類・分析する技術の開発が期待されています。今後の研究では、実験で得られた電子顕微鏡画像をAIによって簡単に整理したり、分析したりする手法を模索します。

点欠陥自己組織化の模式図

Schematic diagram of self-organization of point defects