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単一光子発生の制御を目指した金属-量子ドットナノ構造体の創製

Research Project

Project/Area Number 12J08034
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

内貴 博之  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords単一光子発生 / 量子ドット / 表面プラズモン共鳴 / 金属ナノ粒子
Research Abstract

本年度は、単一光子発生挙動を測定するために必要な金属/シリカ(コア/シェル)ナノ粒子と量子ドットの1:1複合体を精度よく作製することに注力した。昨年度では、この複合体を効率的に作製することが困難であり、非常に低確率でしか得られなかった。そのため、信頼性の高いデータ分布が得られず、プラズモン共鳴効果の影響による光子発生挙動の変化を詳細に検討することができなかった。
金属/シリカナノ粒子へQDを吸着させる際、分散液の温度とpHの調整、及びカルボン酸修飾が施されたCdSe/ZnS QDを用いた。これは非平衡型自己組織化現象を利用することで、QDの吸着量を制御できるかを試みるためである。その結果、温度を5~50℃、pHを5~9で変化させた条件において、QDの吸着量を制御することはできなかった。具体的には、無調整の条件と大きな変化はなく、QDが単独で吸着した金属/シリカ-QDは極低確率でしか観測できなかった。
以上の試みから、非平衡型自己組織化による金属/シリカ-QD作製について検討した。しかし、得られた結果からは最適な条件を得られなかった。その理由として、本実験で用いた条件だけでなく、各々の粒子の分散条件も考慮する必要が挙げられる。この非平衡型自己組織化によるナノ粒子の精密な積層化技術を確立することで、コロイド化学や自己組織化といった基礎科学分野だけでなく、次世代の太陽電池や高発光材料、また新規の光電子デバイスの発展に大きく貢献することが期待できるものである。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Highly Controlled Plasmonic Emission Enhancement from Novel Metal-Semiconductor Quantum Dots Complex Nanostructures2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Naiki, Akito Masuhara, Sadahiro Masuo, Tsunenobu Onodera, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 117 Issue: 6 Pages: 2455-2459

    • DOI

      10.1021/jp305408p

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Highly Controlled Single-Photon Emission from Metal-Quantum Dots Nanostructures2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Naiki, Sadahiro Masuo, Akito Masuhara, Tsunenobu Onodera, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa
    • Organizer
      Seventh International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2013-03-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] プラズモン効果を制御した金属-量子ドット複合構造体の増強発光2012

    • Author(s)
      内貴博之、増尾貞弘、増原陽人、小野寺恒信、笠井均、及川英俊
    • Organizer
      2012年 応用物理学会東北支部 第67回学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2012-12-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] プラズモン効果を制御した金属-量子ドット複合ナノ構造体の増強発光2012

    • Author(s)
      内貴博之、増尾貞弘、増原陽人、小野寺恒信、笠井均、及川英俊
    • Organizer
      2012年 光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2012-09-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Highly Controlled Plasmonic Emission Enhancement from Novel Metal-Quantum Dot Complex Nanostructures2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Naiki, Akito Masuhara, Sadahiro Masuo, Tsunenobu Onodera, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa
    • Organizer
      KJF International Conference 2012
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2012-08-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Highly Controlled Fluorescence Enhancement from Novel Metal-Quantum Dots Complex Nanostructures2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Naiki, Sadahiro Masuo, Akito Masuhara, Tsunenobu Onodera, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa
    • Organizer
      Tohoku University Campus Asia Summer School 2012
    • Place of Presentation
      東北大学(招待講演)
    • Year and Date
      2012-08-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of Single Metal-Single Quantum Dot Complex Nanostructures for Control of Single-Photon Emission2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Naiki, Akito Masuhara, Sadahiro Masuo, Tsunenobu Onodera, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa
    • Organizer
      International Association of Colloid and Interface Scientists 2012
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2012-05-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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