時空間閉じ込め型高精度クラスター源SCCSで生成されるシリコンナノブロックは指向性の高い中性クラスタービームとして真空中に取り出せる。SCCS内における衝撃波の圧縮効果により、シリコンクラスタービームはシリコン原子当り1eV以上の高いエネルギーで基板に照射され、基板の温度を上げることなくシリコンナノブロックの配列秩序形成を容易にする。
アモルファスカーボン薄膜の基板上でシリコンナノブロックが配列秩序を形成する過程を走査型透過電子顕微鏡で観察した。平均粒径2.3nmのシリコンナノブロックは蒸着密度の増加に従って対形成から局所的な配列秩序形成が進み、ナノブロックが1層全被覆する1.0×1013の密度に達すると、100nm以上の広い領域にわたり長距離秩序が形成された。
以上の配列秩序形成の観察結果から、基板の表面構造に沿った配列パターンの形成ではなく、アモルファス材料基板上で基板表面の構造とは独立して、一定の蒸着密度以上において互いに十分な至近距離にあるシリコンナノブロック同士の相互作用により自己秩序の形成が進行したことが明らかになった。即ちシリコンナノブロック同士の相互作用により立体的配列秩序の形成が可能であり、シリコン超薄膜としての薄膜材料創製の可能性が示唆された。

参考資料
シリコンナノブロックの自己秩序形成については、以下参照。
1) “Silicon Cluster lattice system (CLS) Formed on An Amorphous Carbon Surface by Supersonic Cluster Beam Irradiation”, 武藤,大木,岩田,山内,松畑,岡山, 幾原,岩本,澤田, Latest Advances in Atomic Cluster Collisions, ed. A. Solov'yov and J. P. Connerade (2004, Imperial College Press), 363-371.
2) “Well-defined Cluster Beam Deposition (CBD) Developed For Vacuum Synthesis Of Nanostructures”, 岩田,武藤,澤田,韓,福田,岡山,松畑,山内,岸田,滝谷,小村,中島 Proc. 5th ISTC Scientific Advisory Committee Seminar, Nanotechologies in the area of Physics, Chemistry and Biotechnology, St Petersburg, Russia, (2002) 22-28.

シリコンナノブロックの自己秩序形成のプレスリリースについては、以下参照。
2003.5.14 産総研つくばにてプレス発表。
『シリコンナノブロックの立体的秩序の構築に道を拓く−シリコンクラスタービームによるナノ構造秩序に成功−』

シリコン立体超薄膜の展望については、以下参照。
1)「シリコンナノブロック」工業材料キーワード40, 岩田,高橋, Mital, 武藤 工業材料54 (2006) 22-23.
2)「立体ナノ秩序を形成するシリコンナノクラスター材料」シリコンの機能性に新たな広がりを求めて 岩田,武藤,大木, 未来材料 4 (2004) 38-44.