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金クラスター結晶の作製とその電子状態

研究課題

研究課題/領域番号 15087210
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関兵庫県立大学 (2004-2006)
姫路工業大学 (2003)

研究代表者

木村 啓作  兵庫県立大学, 大学院物質理学研究科, 教授 (70106160)

研究分担者 八尾 浩史 (矢尾 浩史)  兵庫県立大学, 大学院物質理学研究科, 助教授 (20261282)
佐藤 井一  兵庫県立大学, 大学院物質理学研究科, 助手 (90326299)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
27,200千円 (直接経費: 27,200千円)
2006年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
2005年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
2004年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
2003年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
キーワードナノ粒子 / 量子サイズ効果 / ナノ粒子結晶 / 単分子自己集積膜 / 自己集積超格子 / 金クラスター / 量子結晶 / 超格子構造 / 自己集積膜
研究概要

大きさ1〜3nm程度の量子サイズ効果領域にある金ナノ粒子を作成し、これを結晶化する事により生ずる量子結晶の物性を磁性の観点から明らかにするのが本研究テーマの目標である。ナノ粒子一個について中心核の大きさ、絶縁障壁の厚さ、置換基間の相互作用などは設計可能であり、化合物合成とは異なる自由度があるため、新しいタイプの粒子結晶(超格子)を作製できるはずである。ナノ粒子より更に小さなクラスター分子についても魔法数などのクラスターに特徴的な挙動が期待される為、本研究を通してその詳細な物性を明らかにする計画である。
従来法よりさらに高純度の超格子を得るべく蒸気拡散法に基づく結晶化を銀ナノ粒子をモデル物質として行った。その結果出発サイズ分布幅40%のナノ粒子からでもサイズ分別無しに粒子結晶を得ることができた。また電気伝導度の測定を堆積膜に状態において開始した。その結果金属的な温度特性を示すことがわかった。この物質は数ミクロンの厚さにも関わらず可視光を透過する特異な挙動を示す。詳細な研究を続行中である。
五回対称を有する各種の超格子を得ることができた,サイズは数ミクロンに及び新しい物質群を開発することができた。より小さな金クラスター、金ナノ粒子を分離してこれを結晶化する事は将来の目標である。このため少ない試料でも適用可能なキャピラリー中において結晶化させる方を開発中である。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (26件) 図書 (2件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] ナノ粒子からナノ粒子量子結晶へ2007

    • 著者名/発表者名
      木村啓作
    • 雑誌名

      化学と工業 60

      ページ: 116-119

    • NAID

      10018521945

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Organic Nanoparticles of Cyanine Dye in Aqueous Solution2007

    • 著者名/発表者名
      Zhong-min Ou, Hiroshi Yao, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Bull.Chem.Soc.Jpn 80 (2)

      ページ: 295-302

    • NAID

      10018517909

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kimura Keisaku Through nanoparticle to nanoparticle quantum crystal2007

    • 雑誌名

      Chemistry & Chemical Industry 60

      ページ: 116-119

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "Organic Nanoparticles of Cyanine Dye in Aqueous Solution", Zhong-min Ou, Hiroshi Yao*, Keisaku Kimura.2007

    • 雑誌名

      BuIl.Chem.Soc.Jpn. 80(2)

      ページ: 295-302

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Organic Nanoparticles of Cyanine Dye in Aqueous Solution2007

    • 著者名/発表者名
      Zhong-min Ou, Hiroshi Yao, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn 80(2)

      ページ: 295-302

    • NAID

      10018517909

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Super lattice Formation from Polydisperse Ag Nanoparticles by a Vapor Diffusion Method2006

    • 著者名/発表者名
      Yang Yang, Shu-Man Liu, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int.Ed 45

      ページ: 5662-5665

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fivefold Symmetry in Super lattices of Monolayer-Protected Gold Nanoparticles2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yao, Takayuki Minami, Akihiko Hori, Masaya Koma, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem B110

      ページ: 14040-14045

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Ag Nanoparticle Assemblies at Air-Water Interface by Electrostatic Interaction2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Yang, K.Kimura
    • 雑誌名

      Chem.Lett 35

      ページ: 296-297

    • NAID

      10017273450

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "Superlattice Formation from Polydisperse Ag Nanoparticles by a Vapor Diffusion Method", Yang Yang, Shu-Man Liu, Keisaku Kimura2006

    • 雑誌名

      Angew,. Chem. Int.Ed. 45

      ページ: 5662-5665

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Ag Nanoparticle Assemblies at Air-Water Interface by2006

    • 著者名/発表者名
      Electrostatic Interaction", Y. Yang, K.Kimura
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 35

      ページ: 296-297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fivefold Symmetry in Superlattices of Monolayer-Protected Gold2006

    • 著者名/発表者名
      Nanoparticles", Hiroshi Yao*, Takayuki Minami, Akihiko Hori, Masaya Koma amd Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem. B110

      ページ: 14040-14045

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] FiveFold Symmetry in Superlattices of Monolayer-Protected Gold Nanoparticles2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yao, T.Minami, A.Hori, M.Koma, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B110

      ページ: 14040-14045

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical Evaluation of Silicon Nanoparticles Prepared by Arc Discharge Method in Liquid Nitrogen2006

    • 著者名/発表者名
      M.Kobayasi, S.Liu, S.Sato, H.Yao, K.Kimura
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 45

      ページ: 6146-6152

    • NAID

      40007382098

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Superlattice Formation from Polydisperse Ag Nanoparticles by a Vapor Diffusion Method2006

    • 著者名/発表者名
      Yang Yang, Shu-Man Liu, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie Int. Ed. 45

      ページ: 5662-5665

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cyclodextrin as a capturing agent for redundant surfactants on Ag nanoparticle surface in phase transfer process2006

    • 著者名/発表者名
      Yang Yang, Shu-Man Liu, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces 290(1-3)

      ページ: 143-149

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly Ordered Superlattices from Polydisperse Ag Nanoparticles : A Comparative Study of Fractionation and Self-Correction2006

    • 著者名/発表者名
      Yang Yang, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B110(48)

      ページ: 24442-24449

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Ag Nanoparticle Assemblies at Air-Water Interface by Electrostatic Interaction2006

    • 著者名/発表者名
      Yang Yang, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 35

      ページ: 296-297

    • NAID

      10017273450

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stepwise Size-selective Extraction of Aqueous Silver Nanoparticles by a Series of Organic Solvents2006

    • 著者名/発表者名
      Yang Yang, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 35

      ページ: 462-463

    • NAID

      10018126063

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Large Optical Activity of Gold Nanocluster Enantiomers Induced by a pair of Optically Active Penicillamines2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yao, K.Miki, N.Nishida, A.Sasaki, K.Kimura
    • 雑誌名

      J.Amer.Chem.Soc 127

      ページ: 15536-15543

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ナのマテリアルハンドブック2005

    • 著者名/発表者名
      「粒子結晶制御」, 八尾浩史/木村啓作
    • 雑誌名

      第9章ナのハイブリッド,国武豊喜監修

      ページ: 710-713

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Large Optical Activity of Gold Nanocluster Enantiomers Induced by a Pair of Optically Active Penicillamines"2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yao*, K.Miki, N.Nishida, A.Sasaki, K.Kimura
    • 雑誌名

      J.Amer.Chem.Soc.

      ページ: 15536-15543

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 2D and 3D ordered structure of silver nanoparticles from hydrosol2005

    • 著者名/発表者名
      M.Watanabe, S.Sato, H.Yao, K.Kimura
    • 雑誌名

      Int.J.Mod.Phys.B 19

      ページ: 2699-2703

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Large Optical Activity of Gold Nanocluster Enantiomers Induced by a Pair of Optically Active Penicillamines2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yao, K.Miki, N.Nishida, A.Sasaki, K.Kimura
    • 雑誌名

      J.Amer.Chem.Soc. 127

      ページ: 15536-15543

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Magic-Numbered Aun Clusters Protected by Glutatione Monolayers : Isolation and Spectroscopic Characterization2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, Y.Takasugi, S.Sato, H.Yao, K.Kimura, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      J.Amer.Chem.Soc. 126(1)

      ページ: 6518-6519

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Inclusion-Water-Clusters in a Three Dimentional Superlattice of Gold Nanoparticles2004

    • 著者名/発表者名
      S.Wang, H.Yao, S.Sato, K.Kimura
    • 雑誌名

      J.Amer.Chem.Soc. 126(3)

      ページ: 7438-7439

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Interparticle Spacing Control In the Superlattices of Carboxylic Acid-Capped Gold Nanoparticles by Hydrogen-Bonding Mediation2004

    • 著者名/発表者名
      H.Yao, H.Kojima, S.Sato, K.Kimura
    • 雑誌名

      Langmuir 20

      ページ: 10317-10323

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] ナノマテリアルハンドブック,第9章 ナノハイブリッド,粒子結晶制御2005

    • 著者名/発表者名
      八尾浩史, 木村啓作
    • 出版者
      NTS
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] ナノマテリアルハンドブック2005

    • 著者名/発表者名
      八尾浩史, 木村啓作
    • 総ページ数
      1000
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yao, H.Kojima, S.Sato, K.Kimura: "Construction of 2D Superlattices of Gold Nanoparticles at an Air/Water Interface Based on Hydrogen-Bonding Networks"Chem.Lett.. 32. 698-699 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Wang, S.Sato, K.Kimura: "Self-assembly of Hydrophilic Gold Nanocrystals into Nanoparticle Crystals"Trans.Mater.Res.Soc.Jpn.. 28. 903-906 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Zhao, S.Wang, K.Kimura: "The First Example of Ordered Two-Dimensional Self-Assembly of Au Nanoparticles from Stable Hydrosol"Langmuir. 20. 1977-1979 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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