2004 Fiscal Year Annual Research Report
機械化学融合法によるコアシェル型半導体ナノ粒子の創製
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16656100
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
小林 正和 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10241936)
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| Keywords | ボールミル / ZnS / ZnO / ナノ粒子 |
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| Research Abstract |
近年、ドープ型ナノ粒子蛍光体への関心が高まっているが、我々は物理的粉砕法を用いることによって数nmのCdSeナノ粒子を簡便かつ多量に作製できることを明らかにした。また,そのナノ粒子に対してZnOをコーティングすることが可能なことを示してきた。ドープ型半導体であるZnS : Mn2+にこの方法を適用し、コアシェル構造の作製を試みた。物理的粉砕は遊星型ボールミルを用いて行なった。ステンレス製ポットにZnS : Mn2+粉末(純度:6N、Mn:0.9%)、ボール、溶媒を入れ、粉砕を行なった。出発原料であるZnS : Mn2+粉末と粉砕後試料のXRD測定の結果を比較したところ、粉砕することで、ピークがブロードになることが明らかになった。Wurtzite ZnS[002]のピークの半値幅よりシェラー式を用いて粉砕後試料の平均粒径を求めたところ、約10nmと見積もることができた。また、TEM像を観察したところ、数nm程度まで粉砕されていること、短い粉砕時間でCdSeの場合と同程度か、それ以下まで小さな粒径になっているることが明らかになった。そしてそれらのナノ粒子は分散しながら存在していることが明らかになった。また、作製したZnS : Mn2+ナノ粒子溶液にUV-LED光(400nm)を照射したところ、ZnS : Mn2+粉末の場合と比較して微量であるのにも関わらずZnS : Mn2+特有の橙色の蛍光が確認された。数nm程度まで粉砕されたZnS : Mn2+ナノ粒子の蛍光強度が量子効果により増大したと考えられる。ZnOによるコーティングを行ったところ、光学的特性、特に発光強度の改善が確認された。
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