黑料网大学院工学研究科の木村 康裕 助教、崔 羿（スイ イ） 助教、徳 悠葵 准教授、巨 陽（ジュ ヤン） 教授（研究当時。現：中国浙江大学）らの研究グループは、薄膜内极细结晶粒を制御することによる金属原子の大量输送の原理を発见し、原子拡散を活用したアルミニウムナノワイヤの大量森状成长手法を开発しました。
ウィスカとも呼ばれる１次元ナノ材料の一种である纯金属ナノワイヤは、人髪の１０００分の１ほどの小さな直径と数百マイクロメートルほどの长さを持つナノテクノロジーにおいて有望な材料の一つです。特に基板に自立成长した欠陥の少ない単结晶注4)纯金属ナノワイヤは、次世代センシングデバイスとしてのガスセンサやバイオマーカー、次世代オプトエレクトロニクスとしてのプラズモン导波路への応用など、広范囲なマイクロ?ナノデバイスの构成材料として注目されており、その量产法の确立が急务となっています。しかし、大量合成法が报告されている半导体、有机材料、金属酸化物ナノワイヤと异なり、原子の自己组织化で纯金属ナノワイヤを大量に作り上げる技术が存在しませんでした。本研究では、イオンビーム照射という简便な方法で金属薄膜の结晶粒分布を制御し、原子输送のための特异な応力注5)场を与えることにより、狙った场所に纯金属ナノワイヤを成长させる技术开発に成功しました。この成果は、これまで偶発的で少量にしか成长させられなかったボトムアップ的金属ナノワイヤ成长法の道を拓くものであり、有机材料のカーボンナノチューブや半导体ナノワイヤに続く、金属の原子スケールモノづくり技术の出発点になることが期待されます。
本研究成果は、2024年8月9日（日本时间午前4时）付アメリカ科学振兴协会の学术雑誌「厂肠颈别苍肠别」に掲载されます。
?固体中で原子を运ぶ原子拡散注1）现象を利用した森状金属ナノワイヤ注2）の大量成长を実现。
?基板上に薄膜を堆积、イオンビーム照射、加热という３プロセスのみで、狙った场所に大量の金属ナノワイヤを垂直に成长。
?イオンビーム照射が薄膜内における结晶粒注3）径の勾配を与え、结晶粒制御が原子拡散のための巨大な駆动力の引き金になり得ることを电子顕微镜観察ならびに数値计算によって解明。
◆详细（プレスリリース本文）はこちら
注1）原子拡散：
固体中の原子输送现象であり、原子浓度勾配、静水圧応力勾配、温度勾配、电位勾配などが駆动力となる。
注2）ナノワイヤ：
人髪の直径の１０００分の１程度の直径(直径100～600 ナノメートル程度)を有した１次元の線状ナノ構造体。
注3）结晶粒：
原子が规则的に并んでいる固体の块のことで、本成果では数ナノメートルから数十ナノメートルの极细粒を扱っている。
注4）単结晶：
物体の中の原子配列の向きが同じである固体を指す。
注5）応力：
物体内部に働く仮想的な面に対する単位面积あたりの力。
雑誌名：厂肠颈别苍肠别
論文タイトル：Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients
著者：*木村 康裕（黑料网?助教）、崔 羿（黑料网?助教）、鈴木 崇真(黑料网?卒業生)、田中 悠貴（黑料网?卒業生）、田中 貴章(黑料网?卒業生)、徳 悠葵(黑料网?准教授)、*巨 陽(研究当時：黑料网?教授、現：浙江大学?主任教授)
顿翱滨：10.1126/蝉肠颈别苍肠别.补诲苍9181
、巨 陽
