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新規酸化物超薄膜作製法としての二次元ゾル-ゲル法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 09750910
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 工業物理化学
研究機関長崎大学

研究代表者

森口 勇  長崎大学, 工学部, 助手 (40210158)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1997年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード二次元ゾル-ゲル法 / 金属酸化物 / 超薄膜 / Langmuir-Blodgett / 酸化ニオブ / 二元金属酸化物 / ヘテロ積層膜 / 光電流 / 二次元 / ゾル-ゲル法 / 酸化チタン / 酸化ジルコニウム
研究概要

本研究は,金属アルコキシドのゾル-ゲル反応を気水界面で行わせ,得られる浮遊ゲル超薄膜をLangmuir-Blodgett(LB)法により基板上に定量的に累積し,酸化物超薄膜を作製する,という“二次元ゾル-ゲル法"について調べ,その特徴や可能性を明らかにすることを目的とした.昨年度までの研究で,テトラプトキシチタン(TBT)からTiO_2超薄膜が得られること,ゲル薄膜調製時にオクタデシルアセトアセテート(C_<18>AA)を共存させると,安定なゲル薄膜形成,連続かつ定量的なLB累積が可能となり,ZrO_2超薄膜も作製できること,などを明らかにしている.今年度は,二次元ゾル-ゲル法による種々の組成や構造の金属酸化物超薄膜の作製を行い,また,その物性についても調べた.以下に,研究成果の概要を示す.
(1) ペンタブトキシニオブ(PBN)とC_<18>AAの混合溶液の水面上への展開,二次元圧縮により,C_<18>AAがNbに配位した安定な浮遊ゲル超薄膜を得た.LB法による基板上への定量的なゲル膜累積後,500℃,0.5hの熱処理により,Nb_2O_5超薄膜を作製した.その膜厚は,ゲル薄膜1層当たり2〜3Åの精度で制御できた.
(2) 酢酸鉛とTBTの混合からPb-Tiのダブルアルコキシドを調製し,C_<18>AAとの混合溶液を水面上に展開することにより,二元金属(Pb-Ti-O)系の酸化物超薄膜も作製できることがわかった.
(3) TBT-C_<18>AAゲル,TBZ-C_<18>AAゲル超薄膜を交互に累積し,焼成することにより,ナノレベルで積層構造が制御された(TiO_2/ZrO_2)_nヘテロ積層薄膜を作製できることがわかった.
(4) 二次元ゾル-ゲル法より得たTiO_2超薄膜について光電流測定を行い,TiO_2超薄膜のUV-Vis吸収と同一形状の光電流作用スペクトルが得られること,膜厚の増加とともに光電流が増加すること,などを確認した.

報告書

(2件)
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (2件)

  • [文献書誌] Isamu Moriguchi: "Two-Dimensional Sol-Gel Syntheses of TiO_2,ZrO_2 and Heterolayerd TiO_2/ZrO_2 Ultrathin Films" Abst.of the 72nd ACS Colloids and Surfaces Symposium,. 129 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Isamu Moriguchi: "Preparation of TiO_2 Nanoparticulate Film Using a Two-Dimensional Sol-Gel Process" Chemistry of Materials. 9(4). 1050-1057 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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