2003 Fiscal Year Annual Research Report
全液体コロイド光結晶の創製と超長寿命励起分子化学への展開
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13440207
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
中林 誠一郎 埼玉大学, 理学部, 教授 (70180346)
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| Keywords | 強磁場 / コロイド結 / 屈折率 / 励起分子 / 構造色 / 磁気力 / 光物性 / 磁気物性 |
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| Research Abstract |
ゾル-ゲル法を用いて、強磁性体微粒子を作成し、さらに、その微粒子をシリカで包んだ強磁性体-シリカ複合粒子(Core-Shell particle)を作成した。その強磁性複合粒子を用いて、3次元-コロイド結晶を組み上げ、その結晶の磁場応答性を検証した。塩化鉄(II)と塩化鉄(III)を含む水溶液を、アンモニア触媒を用いて還元し、単分散のマグヘマイト(γ-Fe_2O_3)粒子を作成した。生成した粒子は、強磁性であり、平均粒径:約20nmであった。ゾル-ゲル法を用いて、強磁性マグヘマイト粒子をシリカで包み込む。マグヘマイト粒子表面をクエン酸で修飾することにより、シリカがマグヘマイト粒子表面に析出させた。複合粒子の粒径・分散性は、核となるマグヘマイト粒子数を調整することにより制御した。極限まで脱塩された水に、単分散のコロイド粒子を分散させると、コロイド粒子は、表面電荷の静電反発力により、互いを退けあい、粘性により運動量を失いつつ、次第にエネルギー的に最も安定な3次元の格子点を占め、コロイド結晶を組み上げた。合成した強磁性複合粒子(γ-Fe_2O_3-SiO_2Core-Shell particle)を超純水に分散させ、角度分解可能な反射スペクトル測定装置で、光入射角の関数としてコロイド結晶の反射スペクトルを測定した。磁性を持ったコアシェル粒子のコロイド結晶に際しては、入射角および磁場の関数として、反射スペクトルを測定し、結晶格子の磁気変形の素性を明らかにした。あわせて、コロイド結晶中で光化学反応を行い、周期構造の変化あるいは、光化学過程への周期構造の影響を調べた。
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[Publications] H.Hosoda, H.Mori, N.Sogoshi, A.Nagasawa, S.Nakabayashi: "Refractive Indices of Water and Aqueous Electrolyte Solutions under High Magnetic Fields"J.Phys.Chem.A. 108. 1461-1464 (2004)
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[Publications] A.Karantonis, M.Paitas, Y.Miyakita, S.Nakabayashi: "From excitatory to inhibitory connections in networks of discrete electrochemical oscillators"J.Phys.Chem.B. 107. 14622-14630 (2003)
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[Publications] E.Mishina, T.Tamura, H.Sakaguchi, S.Nakabayashi: "Kinetics of Adsorption and Self-Assembling of Thiophene and Dodecanethiol Studied by Optical Second Harmonic Generation"Chemistry Letters. 32. 652-653 (2003)
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[Publications] E.Mishina, Q.-K.Yu, T.Tamura, H.Sakaguchi, A.Karantonis, S.Nakabayashi: "Kinetic profile of adsorption and self-assembling of thiophene oligomers studied by optical second harmnic generation"Surface Science. 544. 269-277 (2003)
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[Publications] Q-K.Yu, Y.Miyakita, S.Nakabayashi, R.Baba: "Magnetic Field Effect on Electrochemical Oscillation during Iron Dissolution"Electrochemistry Communications. 5. 321-324 (2003)
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[Publications] M.Nawa, R.Baba, S.Nakabayashi, C.Dushkin: "Ordering Effect of high magnetic Field on Silver Nanoparticle Arrays for Electron Transfer Devices"Nano.Lett. 3. 293-297 (2003)
