2010 Fiscal Year Annual Research Report
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21760529
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
瀬川 浩代 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノスケール物質萌芽ラボ, 主任研究員 (90325697)
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| Keywords | 粒子集積 / 自己組織化 / パターニング / 光学特性 |
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| Research Abstract |
数百nm～数μmの粒径サイズの揃った球状粒子が規則的に周期配列した粒子集積体の光学特性を利用した様々な応用が期待されている。これまで、ピラー頂部が寄り集まった錐形周期構造体のピラー下部の空隙に粒子を集積したピラミッド形粒子集積体アレイの作製を進めてきた。この粒子集積体アレイは粒子集積体としての特徴のみでなく、ピラミッド形という形状由来の光学デバイスへの応用可能性を秘めている。昨年度は、機能性粒子である酸化亜鉛に注目し、粒径の揃った酸化亜鉛粒子の作製を行い、これまで有機-無機ハイブリッド材料の微小球作製の実績がある振動オリフィス法を用いて酸化亜鉛粒子の作製を目指した。原料溶液のpHをコントロールすることによって、粒径の揃った酸化亜鉛が低温で作製できることに成功した。
また、シリカやポリスチレンなどで作製した粒子集積体アレイを用いて集積状態を決定する因子に関しての検討を行い、毛管力が重要であることを明らかにした。アルコール等の表面エネルギーの異なる溶媒の影響についても明らかにした。さらに光学特性の評価を進めた。各ピラミッド形粒子集積体についての光学測定を行ったところ、粒子サイズに依存したフォトニックバンドギャップの発現が確認された。これは自己集積によって作製したピラミッド形粒子集積体内部で粒子が周期的に配列していることを示唆している。
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