【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NU0017
利用課題名 / Title
金属錯体を用いた亜酸化銅薄膜の成膜と湿度が与える影響
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ナノ粒子/ Nanoparticles,電子顕微鏡/ Electronic microscope,メソポーラス材料/ Mesoporous material,集束イオンビーム/ Focused ion beam
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
堂浦 剛
所属名 / Affiliation
星和電機株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
徳永智春
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
樋口公孝,山本剛久
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NU-104：直交型高速加工観察分析装置
NU-102：高分解能電子状態計測走査透過型電子顕微鏡システム
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ウィルスや病原菌が原因となる健康被害を低減するために、無機材料の抗菌能発現に関する研究が進められている。最近では、銅酸化物、特に三価の銅イオンを有する酸化物（Cu2O3）が強力な抗菌能を有することが報告され、その研究が進められている。しかし、Cu2O3を安定的に形成する手法が確立されていないことから、その抗菌能が構造に起因する電子構造に由来するものか、あるいは3価のイオンが溶け出し細胞と反応しているのかが明らかになっていない。 そこで本研究では、3価のイオンを有する金属錯体を出発材料として銅酸化膜を製膜し、その微細構造と銅の価数を評価した。
実験 / Experimental
3価の銅イオンを有する金属錯体（テトラアミン銅水和物）をガラス基板上にスピンコート法を用いて塗布した後、30ºCの大気圧環境下において湿度コントロールした。その状態でキセノン光を照射することにより、錯体の分解と酸化膜を形成した。 成膜基板をFIB-SEM（MI-4000L）に導入し、FIBを用いて成膜部が断面から観察できるように加工し、SEMによる観察を行った。また、FIB-SEMによりTEM試料を作製し走査透過型電子顕微鏡（ARM-200FC）を用いて観察すると共に、酸化銅膜部のEELSを取得することにより、銅イオンの価数を調査した。
結果と考察 / Results and Discussion
湿度60%の湿度条件で作製された銅酸化膜の断面STEM像を示す。高湿度環境中で作製された試料は膜内部に空隙が存在していた。空隙を形成するためには、密度の高い物質が形成される必要があり、酸素の供給量によって変化すると考えられる。膜の中央部に空隙が形成されていたことから、気相中から酸素が供給されたのではなく、膜内に残留する酸素により酸化物が形成されたと考えられた。また膜の最表面、基板界面や膜中央部などの様々な領域から得られたEELSから、表面からの距離に応じて、特定の価数を有するシグナルは得られなかった。これは湿度条件によらず同様であるため、銅酸化膜はやはり膜内の酸素と結合することにより形成されたと言える。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
ガラス基板上に製膜した銅酸化膜の断面DF-STEM像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件