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コロイダル量子ドットを基盤とする単一粒子光メモリ

研究課題

研究課題/領域番号 16K13630
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノ材料化学
研究機関熊本大学

研究代表者

木田 徹也  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (70363421)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード量子ドット / ポリオキソ酸 / クエンチング / 電子移動 / 光メモリ / クラスター / 蛍光 / 光電子移動 / 半導体ナノ結晶 / メモリー
研究成果の概要

2~10 nm程度の大きさをもつ半導体ナノ結晶は量子ドット(Quantum Dots)と呼ばれ、発光材料として大きく期待されている。量子ドットからの蛍光の可逆的変調は、イメージングプローブ、バイオセンシング、光メモリなど様々な用途を可能にするので、特に興味深い。本研究では、量子ドットをポリオキソ酸(POM)と組み合わせて、蛍光のON/OFFスイッチングを試みた。QDからPOMへの光誘起電子移動(PET)により一電子還元体(POM-)が生成し、蛍光の消光が生じた。POM-は大気中の酸素により再酸化された。この還元・酸化を繰り返すことで、量子ドットからの PL発光をスイッチする事に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

量子ドットはサイズおよび組成制御によって、蛍光発光色を大きくコントロールすることができ、発光効率に優れる。本研究で成功した量子ドットからの発光のON/OFFコントロールは、新しい光記録技術につながると期待される。量子ドット-ポリ酸における電子移動の詳細は他の系にも展開できる基礎知見を与え、ポリ酸自体も新しい消光剤であるので、本成果は学術的・社会的に大きな意味がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Highly Luminescent SnO2 Nanocrystals: Analysis of their Defect-Related Photoluminescence Using Polyoxometalates as Quenchers2017

    • 著者名/発表者名
      Pramata Azzah Dyah、Suematsu Koichi、Quitain Armando Tibigin、Sasaki Mitsuru、Kida Tetsuya
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: 28 号: 4 ページ: 1704620-1704620

    • DOI

      10.1002/adfm.201704620

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 照明用高輝度量子ドット材料の合成2018

    • 著者名/発表者名
      明石優志, 佐土原功樹, Azzah Dyah Pramata,佐々木満, Armando T. Quitain, 木田徹也
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会, 北九州, 2018/6/30
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Perovskite Quantum Dots with High Stability for Optical Applications2018

    • 著者名/発表者名
      明石優志, 木田徹也
    • 学会等名
      第29回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会, 阿蘇, 2018/7/13
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of lead-free Perovskite Quantum Dots for optoelectrical applications2018

    • 著者名/発表者名
      冨永周平, 佐々木満, Armando T. Quitain, 木田徹也
    • 学会等名
      第29回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会, 阿蘇, 2018/7/13
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 安定性改善を目的とした量子ドット-酸化物複合体の作製2018

    • 著者名/発表者名
      明石優志, 木田徹也
    • 学会等名
      トークシャワー・イン・九州2018, 南阿蘇, 2018/9/3
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 発光デバイス用鉛フリーペロブスカイト量子ドットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      冨永周平, 明石優志, 佐々木満, Armando T. Quitain, 木田徹也
    • 学会等名
      トークシャワー・イン・九州2018, 南阿蘇, 2018/9/3
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酸化物との複合化によるCsPbX3ペロブスカイト量子ドット蛍光体の安定性改善2018

    • 著者名/発表者名
      明石優志, 川島慎平, 冨永周平, Azzah Dyah Pramata, 佐々木満, Armando T. Quitain, 木田徹也
    • 学会等名
      2018年電気化学秋季大会, 金沢大学, 2018/9/26
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of perovskite quantum dots with high stability for optelectrical applications2018

    • 著者名/発表者名
      明石優志, 佐土原功樹, Azzah Dyah Pramata, 佐々木満, Armando T. Quitain, 木田徹也
    • 学会等名
      Joint International Symposium "Multifunctional Reacters and Process Intensification for Chemical, Petrochemical and Biorefinery Industries", Chulalongkorn Univ. , Thailand, 2018/6/1
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of lead-free Perovskite Quantum Dots for optoelectrical materials2018

    • 著者名/発表者名
      冨永周平, 佐々木満, Armando T. Quitain, 木田徹也
    • 学会等名
      Joint International Symposium "Multifunctional Reacters and Process Intensification for Chemical, Petrochemical and Biorefinery Industries", Chulalongkorn Univ. , Thailand, 2018/6/1
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セラミックスとの複合化による鉛ハロゲン系ペロブスカイト型量子ドットの安定性改善2018

    • 著者名/発表者名
      明石優志, 川島慎平, 冨永周平, Azzah Dyah Pramata, 佐々木 満, Armando T. Quitain, 木田徹也
    • 学会等名
      平成 30 年度日本セラミックス協会九州支部秋季研究発表会, 熊本市, 2018/11/22
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鉛フリーハロゲン系ペロブスカイトナノ結晶の湿式合成2018

    • 著者名/発表者名
      冨永周平, 明石優志, Azzah Dyah Pramata, 佐々木 満, Armando T. Quitain, 木田徹也
    • 学会等名
      平成 30 年度日本セラミックス協会九州支部秋季研究発表会, 熊本市, 2018/11/22
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロポリ酸ハイブリッド触媒を用いる廃液からの貴金属の光回収2017

    • 著者名/発表者名
      佐土原功樹、土橋賢太、キタイン・アルマンド、佐々木満、木田徹也
    • 学会等名
      平成 29 年度日本セラミックス協会九州支部秋季合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoenergy Storage using Perovskite-Type Semiconductor Nanocrystals Coupled with Polyoxometalates (POMs)2017

    • 著者名/発表者名
      Kouki Sadowara, Kenta Tsuchihashi, Azzah Dyah Pramata, Armando T. Quitain, Mitsuru Sasaki, and Tetsuya Kida
    • 学会等名
      Joint International Symposium of Regional Revitalization and Innovation for Social Contribution(JISRI) e-Asia Symposium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Luminescent SnO2 Nanocrystals by a Solution Method2017

    • 著者名/発表者名
      Azzah D. PRAMATA, Armando T. QUITAIN, Mitsuru SASAKI, Tetsuya KIDA
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design
    • 発表場所
      Naha, Okinawa
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光アンテナ/ポリオキソ酸を用いた液-液界面における光触媒反応2016

    • 著者名/発表者名
      佐土原功樹,土橋賢太,キタインアルマンド,佐々木満,木田徹也
    • 学会等名
      第53回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      福岡県北九州市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoenergy Storage using Semiconductor Nanocrystals Coupled with Polyoxometalates (POMs)2016

    • 著者名/発表者名
      Kouki Sadowara, Kenta Tsuchihashi, Armand Quitain, Mitsuru Sasaki, and Tetsuya Kida
    • 学会等名
      Joint International Symposium on "Regional Revitalization and Innovation for Social Contribution" And "e-ASIA Functional Materials and Biomass Utilizarion 2016" (J.I.S.R.I. e-ASIA 2016)
    • 発表場所
      Tagawa, Fukuoka
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 量子ドット薄膜、量子ドット薄膜の形成方法、量子ドット薄膜を用いたL ED素子、量子ドット薄膜を用いたEL素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ド ット薄膜を用いた無電極放電灯2018

    • 発明者名
      木田徹也、松本勇、西浦由成
    • 権利者名
      国立大学法人熊本大学、天草池田電機株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-110215
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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