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月刊機能材料 2003年10月号

【特集】 ナノホールアレイ材料と機能化

商品コード: M0310

  • 発行日: 2003年9月5日
  • 価格(税込): 4,320 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0286-4835

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目次

【特集】 ナノホールアレイ材料と機能化


アルミナナノホールアレイ
Alumina Nanohole Arrays-Structures and Applications
益田秀樹(東京都立大学大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授 (財)神奈川科学技術アカデミー 益田「ナノホールアレー」プロジェクト 研究室長)

 高分子の立体規則性はその物性と密接な関係があり、その制御技術の確立は高性能、高機能材料の創製につながる。本稿では、ルイス酸を用いた種々の(メタ)アクリルアミド誘導体のラジカル重合の立体制御法を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. ナノ構造出発物質のナノホールアレイ
3. Alの陽極酸化により形成されるナノホールアレイ
4. 高規則性アルミナナノホールアレイの形成―自己組織化プロセスとインプリントプロセス―
5. ナノホールアレイのフォトニクスへの展開
6. アルミナナノホールアレイによるナノ構造形成
7. おわりに


カネマイトから誘導される新規メソポーラスシリカ
Novel Ordered Mesoporous Sillica Derived from Kanemite
木村辰雄((独)産業技術総合研究所 セラミックス研究部門 研究員)
黒田一幸士(早稲田大学 理工学部 応用化学科 教授)

 水溶液中で自己集合能を示す界面活性剤などを利用することで、均一メソ孔を有する多孔体を得ることができる。このような物質の発見は、層状ポリケイ酸塩カネマイトと陽イオン性界面活性剤との反応を利用するという特異な反応系からなされた。その後すぐに、界面活性剤と熔解ケイ酸種との反応でもメソポーラスシリカが得られることが明らかにされたが、カネマイトのシート構造から界面活性剤分子集合体を取り囲むようにして生成した数ナノメートルの繰り返し構造を有するシリカ多孔体(前駆物質)は、特異な物質生成として注目を集めた。最近、筆者らは、カネマイトを利用したメソポーラスシリカ開発の第2ステージとして、まったく新規なメソポーラスシリカKSW-2の合成に成功したので、その開発の経緯および構造上の特徴を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. カネマイトから誘導されるメソポーラスシリカ
2.1 KSW-2の生成
2.2 KSW-2のケイ酸骨格構造
2.3 KSW-2の物性および応用
3. おわりに


高分子材料の自己組織化によるナノ・メゾホール構造の形成と機能化
Fabrication of Mesoporous Polymer Films by Self-organization
下村政嗣(北海道大学 電子科学研究所 ナノテクノロジー研究センター センター長 教授;理化学研究所 フロンティア研究システム 時空間機能研究グループ 散逸階層構造研究チーム チームリーダー)

 高湿度条件下で高分子溶液をキャストすると、溶媒蒸発の潜熱で溶液表面に結露する。水滴は自己組織化に規則配列し、水滴のアレイを鋳型としてハニカム様構造の多孔質フィルムを作製することができる。細孔サイズはナノメートルスケールからマイクロメートルスケールまで任意に制御できる。

【目次】
1. はじめに
2. 高分子キャスト過程における自発的なパターン形成
3. 高湿度下におけるキャストによる多孔質ハニカム構造フィルムの作製
4. ハニカム構造フィルムの応用と二次加工による新規構造体の作製
5. おわりに


多孔質シリコン:その特異な構造の発現と応用
Porous Sillicon:The Characteristic Morphology and Its Applications
尾形幸生(京都大学 エネルギー理工学研究所 教授)

 多孔質シリコンはシリコン表面の一形態であるが、通常のシリコンとは異なるいくつかの特徴を示す。特に10年ほど前に発見された室温における高高率な可視発光現象は有名である。この多孔質材料は発光以外にも種々の応用の可能性を秘めている。本稿では、多孔質シリコンの特徴を紹介したのち、多様な形態を発現させる多孔質層生成と同層上への金属析出について述べ、さらにこの材料の応用への可能性について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 多孔質シリコン生成の化学
3. 多孔質シリコンにみられる形態
3.1 種々の孔形態
3.2 孔成長機構
4. 多孔質シリコン上への金属析出
5. 多孔質シリコンの応用
6. おわりに


ナノホ-ルアレイを鋳型とするカーボンナノチューブの合成
Synthesis of Carbon Nanotubes using Nano-hole Array as a Template
京谷隆(東北大学 多元物質科学研究所 助教授)
富田彰(東北大学 多元物質科学研究所 教授)

 アルミニウム陽極酸化被膜のナノホールアレイを鋳型とすることで、径と長さが制御された均一なサイズの多層カーボンナノチューブを合成することができる。さらに、ナノチューブ内面だけの選択的な化学修飾や外側と内側で組成の異なる二種構造のナノチューブの合成なども容易に行うことができる。

【目次】
1. はじめに
2. 鋳型法によるカーボンナノチューブの合成
3. さまざまな形状のカーボンナノチューブ
4. カーボンナノチューブの化学修飾
5. 二種構造カーボンナノチューブの合成
6. おわりに


Material Report
R&D

強誘電体ナノ・ドメイン・エンジニアリング
Nanoscale Ferroelectric Domain Engineering
北村健二((独)物質・材料研究機構 物質研究所 光学単結晶グループ ディレクター)
寺部一弥((独)物質・材料研究機構 ナノマテリアル研究所 原子エレクトロニクスグループ 主任研究員)
長康雄(東北大学 電気通信研究所 教授)

 高品質な強誘電体LiNbO3およびLiTaO3単結晶を育成して、走査型プローブ顕微鏡を用いてこれらの結晶中に高強誘電分域(ドメイン)を微細加工する技術(ナノ・ドメイン・エンジニアリング)の開発現状を紹介する。これまでに、次世代高密度記憶媒体をめざした極微細なドット状ドメインを形成する技術や、新規機能性素子をめざした表面形状をパターン化する技術の開発が行われている。

【目次】
1. はじめに
2. 高密度記憶媒体をめざしたドメイン・エンジニアリング
2.1 走査型非線形誘電率顕微鏡の開発
2.2 SLTを用いた極微細ドメインの生成
2.3 CLTを用いた極微細ドメインの生成
3. 新規デバイス開発をめざしたドメインおよび表面・エンジニアリング
3.1 SLNを用いたドメイン・パターニング
3.2 ドメインの選択エッチング特性を利用した表面形状のパターニング
4. おわりに ナノ・ドメインエンジニアリングの応用と今後の展開


高速デジタル機器への電波吸収体の応用
Applications of Electromagnetic Absorbers to High-speed Digital Equipment
芳賀知(技術研究組合 超先端電子技術開発機構(ASET) 電子SI技術研究部 筑波研究センタ 主席研究員)

 デジタル機器の高速化、小型化により、不要電磁放射対策として電波吸収体への期待が高まっている。ところが、電波吸収体は応用面の手軽さはあるが、期待した効果が得られないことが多い。本稿では、電波吸収体の材料、装着手法と近傍界、放射抑制効果との関連について検討した例を紹介し、適用のポイントについて述べる。

【目次】
1. はじめに
2. デジタル機器のノイズ問題
2.1 機器からみたノイズ問題
2.2 放射線ノイズの伝搬と対策の考え方
2.3 ノイズ対策の階層
3. 電波吸収体によるノイズ対策のポイント
4. LSI搭載プリント基板での放射ノイズ低減の検討例
4.1 テストプリント基板と放射特性
4.2 放射メカニズムの解明
(1) 近傍磁界強度測定による考察
4.3 軟磁性体シート、フェライト片装着の実験
4.4 特注試作品による効果確認
(1) 試料の材質、外形
(2) 放射低減効果と低減メカニズムの考察
5. おわりに


連載 新しい機能材料としての繊維(1)
天然繊維を学ぶ
Research on Natural Fiber
村瀬繁満(東京農工大学 工学部 有機材料化学科 客員教授)

 合成繊維が発明されて以来、その研究は天然繊維をめざしたものであった。そして同時に、天然繊維が有していない機能を付与する開発が行われ、衣料用途以外の幅広い分野にも応用展開されてきた。連載第1回目として、合成繊維が目標とした天然繊維を中心に最近話題の製品を紹介し、今後期待されるシルクのナノファイバーについて述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 天然繊維を学ぶ
2.1 コットン
2.2 ウール
2.3 シルク


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