2016 Fiscal Year Research-status Report
レーザー光誘起によるハイブリッド薄膜の局所的機能制御
| Project/Area Number |
16K05903
|
|---|
| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
松川 公洋 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 研究員 (90416321)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中 建介 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 教授 (70227718)
渡瀬 星児 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 電子材料研究部, 研究主任 (60416336)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 有機無機ハイブリッド / 金ナノ粒子 / レーザー描画 / シルセスキオキサン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
レーザー光誘起によるナノ粒子分散ハイブリッド薄膜のパターン形成と局在的物性変化に関する研究を行うためのレーザー描画装置の組み立てと設置を行った。ブルーバイオレット（BV）レーザー波長は405nmで、集光用対物レンズに長焦点50倍のものを用いて、XYZステージ駆動をプログラムすることでパターン描画を行った。
保護基と還元基を併せ持ったポリシルセスキオキサン中で金ナノ粒子を生成して得られたハイブリッド薄膜を描画対象としてマイクロメートルサイズのパターン形成を検討した。
金ナノ粒子の配位子となる保護基を有するトリアルコキシシランは、アクリルアミドのアクリル二重結合へのメルカプトプロピルトリメトキシシシランのチオール・エン反応で合成し、還元基にはトリエトキシヒドロシランを用いた。これらのゾルゲル法で合成したポリシルセスキオキサン薄膜中の金ナノ粒子のプラズモン吸収域には、405nmが含まれているので、BVレーザーは熱を発生し、様々なライン＆スペースパターンを形成できた。照射積算量により、レーザー顕微鏡測定でパターン深さが変化すること、描画部分には導電性が生じていることも確認した。
今後は、金ナノ粒子以外の金属ナノ粒子含んだポリシルセスキオキサン薄膜の作製とレーザー描画による特性変化を検討する。それぞれの金属に適した配位子を持ったトリアルコキシシランを合成し、金属ナノ粒子含有ハイブリッド薄膜を作製し、レーザー描画を行う。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
レーザー描画装置の組み立てと設置が完了し、描画実験を行えるようになった。描画プログラムと装置駆動の検証を行った。
金ナノ粒子含有シルセスキオキサン薄膜の作成を行い、それらへのレーザー描画を行った。
パターンの物性変化を調べ、応用展開を探索している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
金ナノ粒子以外の金属ナノ粒子、例えば、銀ナノ粒子、パラジウムナノ粒子などを含んだポリシルセスキオキサン薄膜の作製とレーザー描画による特性変化を検討する。それぞれの金属に適した配位子を持ったトリアルコキシシランを合成し、金属ナノ粒子含有ハイブリッド薄膜を作製する。金属ナノ粒子、特に、金ナノ粒子は、細胞との相互作用が大きく、マイクロパターン内での細胞制御は非常に興味深い。本研究で作製したマイクロパターン内への細胞の吸着、培養等への適応の可能性を探る。細胞培養に適したパターンの形成やパターン表面の化学修飾を検討し、生物反応の培地やバイオセンサーへの適用を試みる。
チタニアナノ粒子含有ハイブリッド薄膜へのレーザー描画についても検討する。リン酸アクリレートで表面修飾したチタニアハイブリッド薄膜を作製し、レーザー描画により、パターンの描画と屈折率変調について調べる。チタニアナノ粒子による高屈折率パターンは、回折格子や反射基板などの光学デバイスへの応用について検討する。
|
| Causes of Carryover |
レーザー描画装置の組み立て費用（部品等）が想定外に、安価であったため、経費に残額が生じた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度の直接経費予算は60万円であり、実際のところ、消耗品にも不十分であることが予想される。消耗品と対物レンズ（長焦点100倍レンズ）の購入に充てたいと考えている。
|
