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2011 Fiscal Year Annual Research Report

室温で光可逆な相転移を示す金属酸化物に関する研究

Research Project

Project/Area Number 11J09019
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

箱江 史吉  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Keywordsラムダ型五酸化三チタン / 光誘起相転移 / 光記録材料 / 薄膜合成 / 金属酸化物
Research Abstract

申請者が所属する研究室では、化学的なナノ微粒子合成によって新種の金属酸化物であるラムダ型五酸化三チタン(深青色、常磁性金属)を見出し、ベータ型五酸化三チタン(茶色、非磁性半導体)との間を室温で可逆的に光誘起相転移を示すことを報告している。本研究ではラムダ型五酸化三チタンの光記録材料としての有用性を示すことを目的として、これを薄膜化し光記録のデモンストレーションを行うことを目指している。平成23年度の研究実施計画はラムダ型五酸化三チタンの薄膜の合成及びキャラクタリゼーション、光誘起相転移の確認であった。
酸化チタンゾルを基板に塗布し、水素雰囲気下で焼成する薄膜合成手法について、合成条件の詳細な検討を行い、平滑な薄膜の合成に成功した。粉末X線回折パターン測定により、ラムダ型五酸化三チタンの生成を確認し、紫外可視スペクトルの測定により、ラムダ型五酸化三チタンの可視光領域での光学特性に関する知見を得た。薄膜に532nmのナノ秒パルスレーザーを照射し、照射部の深青色から茶色への色変化から、薄膜がベータ型五酸化三チタンへ光誘起相転移を示すことを確認した。
ラムダ型五酸化三チタンナノクリスタルの塗布膜については、基板にナノクリスタルを塗布する作業まで完了した。現在、詳細なキャラクタリゼーションを進めている。
本材料の光記録材料としての応用の観点から薄膜化は必要不可欠であり、また、学術的にも薄膜化によって粉末よりも詳細に光学特性や光誘起相転移の評価を行えると考えている。よって本成果は、今後の研究の進展の上での大きな成果であると考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

酸化チタンゾルを用いる薄膜合成手法によって、ラムダ型五酸化三チタンの平滑な薄膜合成に成功し、光誘起相転移に伴う色変化を目視で明瞭に観測することが出来たが、一方でナノクリスタルの塗布膜については、塗布までは成功したがキャラクタリゼーションが不十分であり、以上のことからやや遅れていると判断した。

Strategy for Future Research Activity

酸化チタンゾルを用いて合成したラムダ型五酸化三チタン薄膜について、光照射部の粉末X線回折パターンの測定を行い、薄膜がラムダ型五酸化三チタンからベータ型五酸化三チタンへ光起相転移することを確認し、相転移前後の光学特性についても詳細に検討する。さらに、結果を論文化していこうと考えている。

  • Research Products

    (6 results)

All 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Zero Thermal Expansion Fluid and Oriented Film Based on Bistable Metal-Cyanide Polymer2012

    • Author(s)
      Hiroko Tokoro, Kousuke Nakagawa, Kenta Imoto, Fumiyoshi Hakoe, Shin-ichi Ohkoshi
    • Journal Title

      Chemistry of Materials

      Volume: 24 Pages: 1324-1330

    • DOI

      10.1021/cm203762k

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 室温光誘起金属-半導体相転移を示すラムダ型五酸化三チタンの光学物性の研究2012

    • Author(s)
      永田利明、田中研二、奈須義総、吉清まりえ、箱江史吉、田中宗、生井飛鳥、所裕子、大越慎一
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会(2012)
    • Place of Presentation
      慶応大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-03-26
  • [Presentation] 光可逆金属-半導体転移を示すラムダ型五酸化三チタンの電子状態2011

    • Author(s)
      箱江史吉、所裕子、大越慎一
    • Organizer
      第18回シンポジウム光触媒反応の最近の展開
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-12-12
  • [Presentation] ラムダ型五酸化三チタンにおける光可逆金属-半導体転移2011

    • Author(s)
      箱江史吉、所裕子、生井飛鳥、大越慎一
    • Organizer
      平成23年度低温センター研究交流会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-12-12
  • [Presentation] 光可逆金属-半導体転移を示すラムダ型五酸化三チタンの電子状態2011

    • Author(s)
      所裕子、中川幸佑、井元健太、箱江史吉、縫田知宏、大越慎一
    • Organizer
      日本物理学会2011年度秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] シアノ架橋型RbMnFe錯体における異方的相転移現象の観察2011

    • Author(s)
      所裕子、中川幸佑、井元健太、箱江史吉、縫田知宏、大越慎一
    • Organizer
      第61回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学(岡山県)
    • Year and Date
      2011-09-18

URL: 

Published: 2013-06-26  

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