2015 Fiscal Year Annual Research Report
有機無機ハイブリッドデンドリマー：自己集積型ナノ粒子孤立内包ハイブリッド超格子
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25288087
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
蟹江 澄志 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (60302767)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / デンドリマー / ハイブリッド / 液晶 / メタマテリアル / 量子ドット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，単分散性に優れた磁性・半導体・強誘電性ナノ粒子と液晶性有機デンドロンとを共有結合的にハイブリッド化することにより，ナノ粒子をコアとした“液晶性有機無機ハイブリッドデンドリマー”を構築する事を第一の目的とした．その手法としてまず，ナノ粒子の粒径とデンドロンの世代を制御することで，様々なサイズの“液晶性有機無機ハイブリッドデンドリマー”を合成する．次いで，バイモーダルな粒径からなる“液晶性有機無機ハイブリッドデンドリマー”を混合することで複合超格子を構築し，メタマテリアル特性を示す有機無機ハイブリッド材料を得ることを第二の目的とした．さらには，得られた“液晶性ナノ粒子孤立内包ハイブリッド超格子”構造の相転移を誘起し，メタマテリアルとしての人工機能のON-OFFに繋がる材料開発を行うことを最終的な目標とする．
本課題では，アミノ基を有する液晶性有機デンドロンと表面カルボキシル基を有する無機ナノ粒子とのアミド化が鍵となる．そのため，単分散性に優れた表面カルボキシル基修飾半導体および磁性ナノ粒子の合成法確立は不可避である．そこで本研究では，研究協力者と連携し，主に錯体熱分解法によりその合成に取り組んだ．この際，CdS ナノ粒子，Fe3O4 ナノ粒子に着目し，これらの合成を行ったところ，当初の目的通り，単分散性に優れたナノ粒子を得ることができた．この際，それぞれの粒子表面上にカルボキシル基を導入する手法を確立し，その導入量を段階的に制御できる手法を確立した．さらに，アミノ基を有するデンドロンの表面修飾法および修飾量の段階的な制御法を開発することができた．CdSナノ粒子をコアとする“液晶性有機無機ハイブリッドデンドリマー”は自己組織構造由来の蛍光特性を示すことが明らかとなり，超格子構造の形成がメタマテリアル特性のON-OFF制御に極めて有益である事を見出すことができた．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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