講演名 2023-07-27
銀ナノコロイドの特異な自己焼結特性におけるアミン配位子の役割
荒井 俊人(物質・材料研究機構),
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抄録(和) 金属ナノ粒子の凝集・焼結機構を理解することは,印刷による電子デバイス製造技術において重要である.本研究では,アルキルアミンと少量のオレイン酸を複合的に保護基として用いた銀ナノ粒子の特異な自己焼結現象について調べた.この銀ナノ粒子が分散したコロイドは塗布後に自然乾燥させることで,加熱すること無く高い導電性が得られるという特徴を持つ.この起源を探るためにコロイド中の各構成要素の濃度を変えて導電性を評価した.その結果,銀ナノコロイド中のアルキルアミン濃度の増加に伴い,塗布後に粒子が凝集・焼結しやすいことがわかった.ナノ粒子の焼結過程におけるラマン散乱スペクトルや導電率の測定から,溶媒が揮発した後に、銀ナノ粒子と流動化したアルキルアミンが相分離することによってナノ粒子の凝集・焼結が進んでいることが示唆された.この銀塗膜表面を電子顕微鏡により観察することで,ナノ粒子が連結したネットワーク構造を形成していることがわかった.こうした焼結ネットワーク構造は高い導電性を示す金属配線に適した構造だと考えられる.
抄録(英) Understanding the merging mechanism of metal nanoparticles is of fundamental importance for printing-based device production technologies. This study investigates the origin of the unique self-sintering phenomena of silver nanoparticles encapsulated by a combination of alkylamines and a small amount of oleic acid. We found that the self-sintering ability at ambient conditions is considerably enhanced by increasing the concentration of alkylamines in silver nanocolloids, although the alkylamines have been considered to only act as a stabilizer of nanoparticles. Based on the observation of the self-sintering process, we suggest that this process is promoted by the phase separation of silver nanoparticles and fluidized alkylamines after the volatile solvents are dried out. The dried surfaces of phase-separated structures exhibited a continuous network, being a characteristic of viscoelastic phase separation. This sintered structure should be advantageous for the production of highly conductive printed electrodes. The proposed mechanism will contribute to the further development of silver nanocolloids suitable for printed electronics technology.
キーワード(和) 銀ナノコロイド / 自己焼結 / プリンテッドエレクトロニクス / 相分離 / ネットワーク形成
キーワード(英) Silver colloids / Self-sintering / Printed electronics / Phase separation / Network formation
資料番号 US2023-17
発行日 2023-07-20 (US)

研究会情報
研究会 US
開催期間 2023/7/27(から2日開催)
開催地(和) 西日本総合展示場(新館)
開催地(英) West Japan General Exhibition Center Annex
テーマ(和) 物性,超音波一般 (共催:日本レオロジー学会ナノオロジー研究会)
テーマ(英) Material characterization, Ultrasonics, etc.
委員長氏名(和) 渡部 泰明(都立大)
委員長氏名(英) Yasuaki Watanabe(Tokyo Metropolitan Univ.)
副委員長氏名(和) 中村 健太郎(東工大) / 工藤 すばる(石巻専修大)
副委員長氏名(英) Kentaro Nakamura(Tokyo Inst. of Tech.) / Subaru Kudo(Ishinomaki Senshu Univ.)
幹事氏名(和) 吉澤 晋(東北大) / 大久保 寛(都立大)
幹事氏名(英) Shin Yoshizawa(Tohoku Univ.) / Kan Okubo(Tokyo Metropolitan Univ.)
幹事補佐氏名(和) 大隅 歩(日大)
幹事補佐氏名(英) Ayumu Osumi(Nihon Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Ultrasonics
本文の言語 JPN
タイトル(和) 銀ナノコロイドの特異な自己焼結特性におけるアミン配位子の役割
サブタイトル(和)
タイトル(英) Role of amine ligands in the unique self-sintering properties of silver nanocolloids
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 銀ナノコロイド / Silver colloids
キーワード(2)(和/英) 自己焼結 / Self-sintering
キーワード(3)(和/英) プリンテッドエレクトロニクス / Printed electronics
キーワード(4)(和/英) 相分離 / Phase separation
キーワード(5)(和/英) ネットワーク形成 / Network formation
第 1 著者 氏名(和/英) 荒井 俊人 / Shunto Arai
第 1 著者 所属(和/英) 物質・材料研究機構(略称:物質・材料研究機構)
National Institute for Materials Science(略称:NIMS)
発表年月日 2023-07-27
資料番号 US2023-17
巻番号(vol) vol.123
号番号(no) US-135
ページ範囲 pp.1-4(US),
ページ数 4
発行日 2023-07-20 (US)