Development Synthesis Route of Oxide Nanosheets with Single-unit-cell Thickness by Utilizing Langmuir Film Interface as Reaction Field

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05262
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Kubota Yuta 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (80851279)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ボトムアップ溶液プロセス / 単位格子厚ナノシート / シート形成メカニズム / ラングミュア膜 / 酸化セリウム / 亜酸化銅 / 酸化すず / 酸素ガスセンサ特性

Outline of Final Research Achievements

A bottom-up synthesis process for functional oxide nanosheets with single-unit-cell thickness has been developed. The developed Gas-assisted Langmuir film Reaction Field, G-LRF, Synthesis is a combination of the previous research of Ionic Layer Epitaxy, ILE, and the developed process of Gas-assisted Liquid Phase Deposition, G-LPD. Cerium oxide nanosheets with single-unit-cell thickness synthesized by the G-LRF synthesis exhibited characteristic changes, such as a different resistance change behavior in response to changes in the oxygen concentration in the atmosphere, compared to the bulk material.

Free Research Field

無機材料合成

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、機能性酸化物の単位格子厚ナノシートを再現性良くボトムアップ型で合成可能なプロセスが開拓された。層状化合物の剥離のよらないボトムアップ型合成であることから、本研究で得られたプロセス条件と試料形態に関する知見に基づき、種々機能性酸化物の単位格子厚ナノシート合成への展開が期待される。また、合成された単位格子厚酸化セリウムナノシートにおいてバルク体と異なる特性が示されたことから、他の酸化物においても同様の変化が起こることが予想され、それらの検証は学術的に大きな意義を有する。