2007 Fiscal Year Annual Research Report
量子ドットから量子結晶へ:2次元、3次元ナノ粒子結晶の創成と展開
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16101003
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
木村 啓作 University of Hyogo, 大学院・物質理学研究科, 教授 (70106160)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
馬越 健次 兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 教授 (10116098)
八尾 浩史 兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 准教授 (20261282)
佐藤 井一 兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 助教 (90326299)
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| Keywords | ナノ粒子 / 量子サイズ効果 / ナノ粒子結晶 / 単分子自己集積膜 / 自己集積超格子 / 金クラスター / 量子結晶 / 超格子構造 |
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| Research Abstract |
1)大きさ1〜5nm程度の金や銀ナノ粒子をメルカプトコハク酸、GTR、MPG、光学活性を持つペニシルアミン存在下において金属塩水溶液のNaBH4還元による大量作製に成功した。さらにポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分子レベルでサイズの規定されたナノ粒子を得る事にも成功した。この方法により、結晶化に適当な質の良いナノ粒子が定常的に得られた。
2)銀ナノ粒子においては、塩酸の蒸気拡散法により約一ヶ月後に、高品位の3次元格子配列を気/水界面に形成した。塩酸の替わりに酢酸や蟻酸を用いると超格子の形成は見られなかった。ペニシルアミンを配位子とすることにより元々光学活性のない銀コア部に極めて大きな光学活性が発現する事を円偏光二色性の測定により見いだした。金ナノ粒子と比較する事により銀コア部の構造がヘリカルなどの構造変化をしていると考えた。
3)金ナノ粒子においては蛍光体色素を持つチオールを配位子とする事により、発光性の金超微粒子の作製に成功した。通常は金属は蛍光を消光させる性質を持つため、このような事はあり得ないとされていた。本ナノ粒子は水溶性のため生物学、医学方面への応用が期待されている。
4)MSA修飾金ナノ粒子の堆積膜を用いて電気伝導度の測定を20Kから室温まで行い、低温ではマクロなトンネル現象中温では金属的な伝導、高温では活性化型の伝導を示すことを見いだした。伝導現象の配位子依存性の研究を継続中である。
5)シリコンサブオキシドを出発原料として用い水溶液に均一分散するシリコンナノ粒子の作成と各種集積体の作成を行った。ゲルマニウムのナノ粒子を表面修飾化により水溶性発光性ナノ粒子とし、発光色を赤、黄色から緑へとサイズにより変化させる事に成功した。
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