(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気的性質を有している金属及び／又は合金ナノスプリングを簡単に大量に合成する方法を提供する。【解決手段】ナノ気孔を有し、一面に作用電極を有するナノテンプレートを準備する段階と、アスコルビン酸、バナジウム（ＩＶ）オキサイド・サルフェート及びめっき金属を含む第１金属前駆体混合液を準備する段階と、前記第１金属前駆体混合液に硝酸を混合して第２金属前駆体混合液を準備する段階と、前記第２金属前駆体混合液に前記ナノテンプレートを浸漬し、前記第２金属前駆体混合液に挿入された対電極と前記作用電極との間に電流を印加して、電気めっき方法で前記ナノ気孔に金属ナノスプリングを形成する段階と、前記作用電極及び前記ナノテンプレートを選択的に除去する段階と、を含む金属及び／又は合金ナノプリングの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ気孔を有し、一面に作用電極を有するナノテンプレート（ｎａｎｏ  ｔｅｍｐｌａｔｅ）を準備する段階と、
アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ；Ｃ６Ｈ８Ｏ６）、バナジウム（ＩＶ）オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）及び蒸着しようとする金属を含む金属前駆体溶液を含む第１金属前駆体混合液を準備する段階と、
前記第１金属前駆体混合液に硝酸（Ｎｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ；ＨＮＯ３）を混合して第２金属前駆体混合液を準備する段階と、
前記第２金属前駆体混合液に前記ナノテンプレートを浸漬し、前記第２金属前駆体混合液に挿入された対電極（ｃｏｕｎｔｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）と前記作用電極との間に電流を印加して、電気めっき方法で前記ナノ気孔に金属ナノスプリングを蒸着させる段階と、
前記金属ナノスプリングが蒸着されたナノテンプレートで前記作用電極及び前記ナノテンプレートを選択的に除去する段階と、を含む金属ナノスプリングの製造方法。
【請求項２】
前記金属前駆体溶液はコバルト（ＩＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＣｏＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）及び鉄（ＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の金属ナノスプリングの製造方法。
【請求項３】
前記第２金属前駆体混合液の濃度は０.０１ Ｍないし１０ Ｍであり、
コバルト（ＩＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＣｏＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）の濃度は４０ ｍＭであり、
バナジウム（ＩＶ）オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）の濃度は２０ ｍＭであり、
鉄（ＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）の濃度は４０ ｍＭであり、
アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ；Ｃ６Ｈ８Ｏ６）の濃度は２０ ｍＭであることを特徴とする請求項２に記載の金属ナノスプリングの製造方法。
【請求項４】
前記第２金属前駆体混合液のｐＨは１.５ないし２.５であることを特徴とする請求項３に記載の金属ナノスプリングの製造方法。
【請求項５】
前記ナノ気孔の平均直径が５ ｎｍないし５００ ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の金属ナノスプリングの製造方法。
【請求項６】
前記ナノテンプレートを前記第２金属前駆体混合液に浸漬し、
前記第２金属前駆体混合液を収納するめっき槽（ｐｌａｔｉｎｇ ｂａｔｈ）を減圧する段階をさらに含み、
前記メッキ槽の圧力は１００ Ｔｏｒｒないし７００ Ｔｏｒｒであることを特徴とする請求項１に記載の金属ナノスプリングの製造方法。
【請求項７】
前記アスコルビン酸の濃度は２０ ｍＭないし１００ ｍＭであることを特徴とする請求項１に記載の金属ナノスプリングの製造方法。
【請求項８】
電気めっきの際に前記作用電極に流れる電流密度は０.１ないし３００ ｍＡ／ｃｍ２であり、
電気めっき時間は１分ないし４８時間であることを特徴とする請求項１に記載の金属ナノスプリングの製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項の製造方法で製造された金属ナノスプリング。
【請求項１０】
請求項９による金属ナノスプリングを含むナノ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノスプリングの製造方法に関するものとして、より詳細には、電気めっき方法を用いた金属ナノスプリングの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今までよく知られたナノ構造体は、ナノ粒子、ナノワイヤ、又はナノチューブなどの単純な形である。ナノワイヤやチューブの合成方法の一つである陽極酸化アルミニウムナノテンプレートを用いてナノスプリング構造体を合成することができる。
【０００３】
ナノスプリングの製造方法においては、斜め堆積法（Ｇｌａｎｃｉｎｇ ａｎｇｌｅ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、陽極酸化アルミニウムナノテンプレートを用いた電気めっき法（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、そして薄い膜を蒸着した後に巻き上がる方法（Ｒｏｌｌｅｄ−ｕｐ）などがある。
【０００４】
韓国登録特許第１０-１７１１８８８は、電気めっき法を使用したナノチューブの製造方法を開示する。
【０００５】
磁気的性質を有するナノスプリング構造体は、外部磁場の下で、センサ、アクチュエータ、モータ、バイオアプリケーションなどに応用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決しようとする一技術的課題は、磁気的性質を有している金属及び／又は合金ナノスプリングを簡単に大量に合成する方法を提供することにある。
【０００７】
本発明は、金属酸化物又は遷移金属が含まれている金属前駆体を陽極酸化アルミニウムナノテンプレートのようなナノ鋳型に充填した後、電気めっき方法を用いてナノスプリングを合成する。続いて、ナノテンプレートを除去すると、ナノスプリングが抽出される。これは合成しようとする成分及び希望する形状のナノスプリングの製造が可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例による金属ナノスプリングの製造方法は、ナノ気孔を有し、一面に作用電極を有するナノテンプレート（ｎａｎｏ  ｔｅｍｐｌａｔｅ）を準備する段階と、アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ；Ｃ６Ｈ８Ｏ６）、バナジウム（ＩＶ）オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）及び蒸着しようとする金属を含む金属前駆体溶液を含む第１金属前駆体混合液を準備する段階と、前記第１金属前駆体混合液に硝酸（Ｎｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ；ＨＮＯ３）を混合して第２金属前駆体混合液を準備する段階と、前記第２金属前駆体混合液に前記ナノテンプレートを浸漬し、前記第２金属前駆体混合液に挿入された対電極（ｃｏｕｎｔｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）と前記作用電極との間に電流を印加して、電気めっき方法で前記ナノ気孔に金属ナノスプリングを蒸着させる段階と、前記金属ナノスプリングが蒸着されたナノテンプレートで前記作用電極及び前記ナノテンプレートを選択的に除去する段階と、を含む。
【０００９】
本発明の一実施例において、前記金属前駆体溶液はコバルト（ＩＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＣｏＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）及び鉄（ＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）のうち少なくとも一つを含む。
【００１０】
本発明の一実施例において、コバルト（ＩＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＣｏＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）の濃度は４０ ｍＭであり、バナジウム（ＩＶ）オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）の濃度は２０ ｍＭであり、鉄（ＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）の濃度は４０ ｍＭであり、アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ；Ｃ６Ｈ８Ｏ６）の濃度は２０ ｍＭである。
【００１１】
本発明の一実施例において、前記第２金属前駆体混合液のｐＨは１.５ないし２.５である。
【００１２】
本発明の一実施例において、前記ナノ気孔の平均直径が５ ｎｍないし５００ ｎｍである。
【００１３】
本発明の一実施例において、前記ナノテンプレートを前記第２金属前駆体混合液に浸漬し、前記第２金属前駆体混合液を収納するめっき槽（ｐｌａｔｉｎｇ ｂａｔｈ）を減圧する段階をさらに含む。前記メッキ槽の圧力は１００ Ｔｏｒｒないし７００ Ｔｏｒｒである。
【００１４】
本発明の一実施例において、電気めっきの際に前記作用電極に流れる電流密度は０.１ないし３００ ｍＡ／ｃｍ２であり、電気めっき時間は１分ないし４８時間である。
【００１５】
本発明の一実施例において、前記アスコルビン酸の濃度は２０ ｍＭないし１００ ｍＭである。
【００１６】
本発明の一実施例による金属ナノスプリングは、上述した製造方法で製造された。
【００１７】
本発明の一実施例によるナノ部品は、金属ナノスプリングを含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一実施例によると、金属又は金属酸化物が含まれた前駆体溶液を用いて磁性特性を有する遷移金属及び／又は合金ナノスプリングを支持体を用いた電気めっき（Ｔｅｍｐｌａｔｅ−ｂａｓｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式で合成する。前駆体の溶液に含まれた成分によってナノスプリングの材質を制御することができる。また、めっき槽の中でナノ或いはマイクロサイズのナノ気孔テンプレートを使用することによって、ナノ気孔の大きさと形状にしたがってナノスプリングの長さと大きさを容易に制御することができる。
【００１９】
本発明の一実施例によると、電気めっき（Ｔｅｍｐｌａｔｅ−ｂａｓｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を通じて製造された２００ ｎｍ以下の磁性遷移金属及び／又は合金ナノスプリングは、高い比表面積（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｒｅａ）を有する。したがって、ナノスプリングは、センサ特性では高い感度と回復速度を提供することができる。ナノスプリング構造物の形で形成されれば、引張強度と弾性度が大きく向上することができる。また、電子構造のバンドギャップの変化も伴って電磁波吸収挙動の特異性も期待できる。
【００２０】
本発明の一実施例によると、簡単な工程方法で多様な形状及び／又は材質のナノスプリングの製造が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例による金属ナノスプリングの製造方法を説明する図面である。
【図２】本発明の一実施例による電気めっき方法で合成したナノスプリングの走査型顕微鏡の写真である。
【図３】本発明の一実施例による電気めっき方法で合成したナノスプリングの透過型顕微鏡の写真である。
【図４】本発明の一実施例による電気めっき方法で合成したナノスプリングを透過型顕微鏡で分析したマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）写真と成分分析である。
【図５】本発明の一実施例による電気めっき方法で合成したナノスプリングの磁性特性を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施例によるバナジウム・オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）含量によってナノスプリングの厚さ調節が可能であることを示す写真である。
【図７】本発明の一実施例によるアスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ）濃度によって合成されたナノ構造体の形状を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は支持体を用いた電気めっき方法で金属酸化物、又は遷移金属化合物を用いて磁性遷移金属及び／又は合金ナノスプリングの製造方法に関するものである。
【００２３】
本発明の一実施例によると、通常に抗酸化剤（ａｎｔｉ−ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）として知られたアスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ；Ｃ６Ｈ８Ｏ６）を使用して、ナノスプリングの形成方法が提案される。具体的に、アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ；Ｃ６Ｈ８Ｏ６）、バナジウム（ＩＶ）オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）及び蒸着しようとする金属を含む金属前駆体溶液を含む第１金属前駆体混合液を用いて、蒸着しようとする金属からなったナノスプリングが製作される。具体的に、ナノスプリングの材質はＣｏＦｅである。
【００２４】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。本発明の利点及び特徴、それを達成する方法は、添付する図面とともにに詳細に後述している実施例を参照すれば明らかになる。しかし、本発明は、ここで説明される実施例に限定されず、他の形で具体化される。むしろ、ここで紹介される実施例は、開示された内容が徹底し、完全になるように、そして当業者に本発明の思想が十分に伝えられるように提供される。本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。
【００２５】
明細書全体に渡って、同一の参照番号は同一構成要素を指す。したがって、同一な参照符号又は類似な参照符号は、当該図面で言及又は説明されなくても他の図面を参照して説明される。また、参照符号が表示されなくても、他の図面を参照して説明される。
【００２６】
図１は、本発明の一実施例による金属ナノスプリングの製造方法を説明する図面である。
【００２７】
図１に示すように、金属ナノスプリングの製造方法は、ナノ気孔１１２を有し、一面に作用電極１１４を備えたナノテンプレート１１０（ｎａｎｏ  ｔｅｍｐｌａｔｅ）を準備する段階と、アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ；Ｃ６Ｈ８Ｏ６）、バナジウム（ＩＶ）オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）及び蒸着しようとする金属を含む金属前駆体溶液を含む第１金属前駆体混合液を準備する段階と、前記第１金属前駆体混合液に硝酸（Ｎｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ；ＨＮＯ３）を混合して第２金属前駆体混合液を準備する段階と、前記第２金属前駆体混合液に前記ナノテンプレートを浸漬し、前記第２金属前駆体混合液に挿入された対電極（ｃｏｕｎｔｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）と前記作用電極１１４との間に電流を印加して、電気めっき方法で前記ナノ気孔に金属ナノスプリング１２０を蒸着させる段階と、前記金属ナノスプリング１２０が蒸着されたナノテンプレート１１０で、前記作用電極１１４及び前記ナノテンプレート１１０を選択的に除去する段階と、を含む。
【００２８】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ナノ気孔１１２を有し、一面に作用電極を備えたナノテンプレート１１０（ｎａｎｏ  ｔｅｍｐｌａｔｅ）が準備される。前記ナノテンプレート（ｎａｎｏ  ｔｅｍｐｌａｔｅ）の材質は、陽極酸化アルミニウム（Ａｎｏｄｉｚｅｄ Ａｌｕｍｉｎａ Ｏｘｉｄｅ；ＡＡＯ）又は熱可塑性プラスチック材質である。前記陽極酸化アルミニウムナノテンプレートは、アルミニウムを陽極酸化（Ａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ）することによって得られる。陽極酸化は、当業界に公知された方法を用いて行う。例えば、２段階酸化工程（ｔｗｏ−ｓｔｅｐ ａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）を通じて行う。熱可塑性プラスチックナノテンプレートの場合、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）材質である。前記陽極酸化アルミニウム又はプラスチックナノテンプレートは、ナノ気孔の平均直径が５ ｎｍないし５００ ｎｍである。前記ナノ気孔は、ナノテンプレートを貫通して形成される。
【００２９】
作用電極（ｗｏｒｋｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）は、ナノテンプレート１１０の一面に蒸着される。これによって、ナノ気孔の一端は、作用電極（ｗｏｒｋｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）によって塞がる。前記作用電極１１４は、蒸着としようとするナノスプリングの材質と異なる金属又は金属合金である。前記作用電極は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）又はこれらの合金である。前記作用電極１１４は、電子ビーム蒸着装置又はスパッタリング蒸着装置を使用して、２５０ nmないし３５０ nm厚さで前記ナノテンプレートの一面に蒸着される。
【００３０】
アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ；Ｃ６Ｈ８Ｏ６）、バナジウム（ＩＶ）オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）及び蒸着としようとする金属を含む金属前駆体溶液を含む第１金属前駆体混合液が準備される。前記アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ；Ｃ６Ｈ８Ｏ６）は、形状調節者（ｓｈａｐｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）として動作し、前記アスコルビン酸の量を制御して、前記ナノスプリング１２０の形状又はナノスプリングのピッチが制御される。
【００３１】
前記ナノスプリング１２０の材質は、金属前駆体溶液に含まれた金属イオンによって決定される。前記ナノスプリングがＣｏＦｅのような磁性体合金である場合には、前記金属前駆体溶液は複数の金属イオンを含む。具体的に、前記金属前駆体溶液は、コバルト（ＩＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＣｏＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）及び鉄（ＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）のうち少なくとも一つを含む。前記金属前駆体溶液がコバルト（ＩＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＣｏＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）及び鉄（ＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）を含む場合、コバルト（ＩＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＣｏＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）の濃度は４０ ｍＭであり、バナジウム（ＩＶ）オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）の濃度は２０ ｍＭであり、鉄（ＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）の濃度は４０ ｍＭであり、アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ；Ｃ６Ｈ８Ｏ６）の濃度は２０ ｍＭである。
【００３２】
ナノスプリングの成分比は、前記金属前駆体溶液に含まれた割合に比べて小さい。したがって、バナジウム（ＩＶ）オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）は、電気めっきの過程で触媒として動作するものと解釈される。
【００３３】
金属イオンが含まれている金属前駆体溶液で、金属イオンであれば、どれでも制限はないが、電気、磁気及び熱伝導性を考慮すると、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）のような遷移金属を含有する遷移金属酸化物から由来するものをさらに好ましく使用する。金属前駆体溶液で、金属イオンは、遷移金属、貴金属、及び希土類金属から由来する。遷移金属はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉである。貴金属は、金或いは銀である。希土類金属は、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ガドリニウム（Ｇｄ）である。
【００３４】
前記第１金属前駆体混合液に硝酸（Ｎｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ；ＨＮＯ３）を混合して第２金属前駆体混合液が準備される。前記硝酸は、第２金属前駆体混合液のｐＨを調節する。前記第２金属前駆体混合液のｐＨは１.５ないし２.５である。前記第２金属前駆体混合液のモル濃度は０.００１ないし５０ Ｍである。前記第２金属前駆体混合液のモル濃度が０.００１ Ｍ未満であれば、その濃度が非常に微々たるため、ナノテンプレートに効率的に吸着されず、モル濃度が５０ Ｍを超えれば、本発明による目的物である金属ナノスプリングの経済性が落ちる問題がある。
【００３５】
前記ナノテンプレートを前記第２金属前駆体混合液に浸漬し、前記第２金属前駆体混合液を収納するめっき槽（ｐｌａｔｉｎｇ ｂａｔｈ）を減圧する。前記減圧は真空ポンプを用いて行われ、前記減圧によってナノ気孔１１２を満たした空気が排出されて、ナノ気孔は第２金属前駆体混合液で充填される。前記メッキ槽の圧力は１００ Ｔｏｒｒないし７００ Ｔｏｒｒである。
【００３６】
図１（ｃ）に示すように、前記第２金属前駆体混合液に前記ナノテンプレートを浸漬し、前記第２金属前駆体混合液に挿入された対電極（ｃｏｕｎｔｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）と前記作用電極との間に電流を印加して、電気めっき方法で前記ナノ気孔に金属ナノスプリングを蒸着させる。前記作用電極は銀（Ａｇ）であり、前記対電極は白金（Ｐｔ）である。前記電気めっきの際に前記作用電極に流れる電流密度は０.１ないし３００ ｍＡ／ｃｍ２である。電気めっき時間は１分ないし４８時間である。前記電気めっきの際のめっき槽の温度は摂氏０度ないし８０度である。
【００３７】
図１（ｄ）に示すように、前記金属ナノスプリングが蒸着されたナノテンプレートで前記作用電極及び前記ナノテンプレートを選択的に除去する。前記めっき槽で抽出された前記ナノテンプレートは別途のウェットエッチングバースに浸漬なり、ウェットエッチング方法によって前記作用電極が除去される。続いて、前記ナノテンプレートは他のウェットエッチングバースに浸漬され、前記ナノテンプレートを除去される。前記ナノテンプレートの材質が陽極酸化アルミニウムである場合、エッチャント（ｅｔｃｈａｎｔ）は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）溶液である。最終的にナノスプリングは純水（ｄｅｉｏｎｚｅｄ ｗａｔｅｒ）によって洗浄されて、エタノール（Ｃ２Ｈ６Ｏ）で分散される。
【００３８】
図２は、本発明の一実施例による電気めっき方法で合成したナノスプリングの走査型顕微鏡の写真である。
【００３９】
図３は、本発明の一実施例による電気めっき方法で合成したナノスプリングの透過型顕微鏡の写真である。
【００４０】
図２及び図３に示すように、金属前駆体溶液はコバルト（ＩＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＣｏＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）及び鉄（ＩＩ）サルフェート・ヘプタハイドレート（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）を含む。電気めっき法で製造されたＣｏＦｅ材質のナノスプリングの外径は２００ ｎｍであり、内径は１００ｎｍである。ナノスプリングの厚さは３０ ｎｍないし５０ ｎｍである。
図４は、本発明の一実施例による電気めっき方法で合成したナノスプリングを透過型顕微鏡で分析したマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）の写真と成分分析である。
【００４１】
図４に示すように、コバルト（Ｃｏ）の成分比は５３.２８原子パーセント（ａｔｏｍｉｃ ｐｅｒｃｅｎｔ）であり、鉄（Ｆｅ）の成分比は４５.３９原子パーセントであり、バナジウム（Ｖ）の成分比は１.３２原子パーセントである。したがって、前記ナノスプリングはＣｏＦｅ合金である。前記構成は、エネルギ分散型Ｘ線スペクトロメータ（Ｅｎｅｒｇｙ−ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＥＤＸ）を使用して分析された。
【００４２】
図５は、本発明の一実施例による電気めっき方法で合成したナノスプリングの磁性特性を示すグラフである。
【００４３】
図５に示すように、ＣｏＦｅナノスプリングアレイの磁性特性は、振動試片磁力計（ｖｉｂｒａｔｉｎｇ ｓａｍｐｌｅ ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ；ＶＳＭ）を用いて測定された。平行な方向は、外部磁場とナノスプリングの中心軸が同一の方向に整列された場合であり、垂直な方向は外部磁場とナノスプリングの中心軸が互いに垂直した場合である。ヒステリシスループは、強磁性体特性を示す。平行な場合に保磁力は２８５ Ｏｅである。垂直な場合、保磁力は２０１ Ｏｅである。
【００４４】
図６は、本発明の一実施例によるバナジウム・オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）含量によってナノスプリングの厚さ調節が可能であることを示す写真である。
【００４５】
図６に示すように、バナジウム・オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）の濃度が１０ ｍＭであるときには、ナノスプリングの厚さが１００〜１５０ ｎｍ程度であり、バナジウム・オキサイド・サルフェート（ＶＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏ）の濃度が４０ ｍＭのときには、ナノスプリングの厚さが２０〜７０ ｎｍ程度で合成される。
【００４６】
図７は、本発明の一実施例によるアスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ）濃度によって合成されたナノ構造体の形状を示す写真である。
【００４７】
図７に示すように、ナノスプリングは、アスコルビン酸の特定の濃度範囲２０ ｍＭ〜１００ ｍＭで合成される。したがって、アスコルビン酸濃度が非常に小さい又は大きい場合、スプリングが合成されない。例えば、アスコルビン酸の濃度が１０ ｍＭのときは、形状を定義することはできず、１６０ ｍＭのときにはナノワイヤが合成される。
【００４８】
以上、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更しなくて他の具体的な形で実施することができるということを理解するであろう。したがって、上述した実施例には全ての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。
【符号の説明】
【００４９】
１１０  ナノテンプレート
１１２  ナノ気孔
１１４  作用電極
１２０  ナノスプリング
【図１】
2018193607.tif 000002
【図２】
2018193607.tif 000003
【図３】
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【図４】
2018193607.tif 000005
【図５】
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【図６】
2018193607.tif 000007
【図７】
2018193607.tif 000008