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ナノ多孔質遷移金属の開発と3次元構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 18651050
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関東北大学

研究代表者

CHEN Mingwei  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20372310)

研究分担者 藤田 武志  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (90363382)
QIAN Lihua  東北大学, 金属材料研究所, 特別教育研究教員 (90419234)
桑野 聡子  東北大学, 金属材料研究所, 研究員 (80422137)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード電子顕微鏡 / 腐食 / 多孔質金属 / ラマン分光 / ポーラス
研究概要

Pd基金属ガラスから電気化学脱成分腐食法により多孔質Pdを合成した。多孔質Pdの形状は脱成分腐食法の条件と母体のPd合金の混合率によって調整出来た。そして作製したPd多孔質の主な形状を断面から捉え、孔の深さや大きさ、母層の厚さなどの表面形状を走査電子顕微鏡や電子顕微鏡により測定した。
また、ナノ多孔質金の形成メカニズムについて系統的に研究を行い、腐食温度と時間を制御することで、5nmから30nmまで孔サイズを制御できることがわかった。系統的な研究から、孔サイズの粗大化メカニズムは、金の表面拡散が支配因子であることを明らかにした。ラマン増強散乱特性は、金節サイズが小さくなるにしたがって改善され、10-7.mol/Lの希薄なロンダミン6G高分子を検出することに成功した。表面増強ラマン散乱特性はナノ多孔質金の破面上によっても得られることがわかり、5nmの曲率半径を持つ先端部での電磁場が有効な因子であることがわかった。
ナノ多孔質金の表面に無電解析出法によりAgの1-2nmの均一の厚さで電着することに成功し、表面増強ラマン散乱特性を改善することに成功した。銀の膜厚は反応時間によって制御でき、光学特性について系統的に調査を行った。
ナノ多孔質金の、ランダムな3次元構造の特徴を与える一周期長さ(Characteristic length scale)の簡便な測定法について、走査電子顕微鏡や電子顕微鏡をもちいるフーリエ変換法を応用する方法を考案した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Large surface enhanced Raman scattering enhancements from fracture surfaces of nanoporous gold2008

    • 著者名/発表者名
      L. H. Qian, A. Inoue, M.W. Chen
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 92

      ページ: 93113-93113

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic length scale of bicontinuous nanoporous structure by Fast Fourier Transform2008

    • 著者名/発表者名
      T. Fujita, M. W. Chen
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 1161-1163

    • NAID

      210000064193

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface enhanced Raman scattering of nanoporous gold: Smaller pore sizes stronger enhancements2007

    • 著者名/発表者名
      L. H. Qian, X. Q. Yan, T. Fujita, A. Inoue, M. W. Chen
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 90

      ページ: 153120-153120

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafine nanoporous gold by low-temperature dealloying and kinetics of nanopore formation2007

    • 著者名/発表者名
      L. H. Qian, M. W. Chen
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 91

      ページ: 83105-83105

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface enhanced Raman scattering of nanoporous gold : Smaller pore sizes stronger enhancements2007

    • 著者名/発表者名
      L.H.Qian et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters (In press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and optical properties of three-dimensional porous core-shell nanoarchitectures

    • 著者名/発表者名
      L. H. Qian, Y. Ding, T. Fujita, M. W. Chen
    • 雑誌名

      Lamgmuir (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Developing Nanoporous Gold for Functional Applications2008

    • 著者名/発表者名
      T. Fujita, M. W. Chen
    • 学会等名
      Frontiers in Materials Science & Technology
    • 発表場所
      Queensland University of Technology
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Surface enhanced Raman scattering of nanoporous gold2007

    • 著者名/発表者名
      L. H. Qian, X. Q. Xiaoqin, T. Fujita, A. Inoue, M. W. Chen
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ナノポーラス金の電子線トモグラフィーによる3次元構造解析2007

    • 著者名/発表者名
      藤田武志, L. H. Qian, M. W. Chen
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Developing nanoporous gold for functional applications2007

    • 著者名/発表者名
      M. W. Chen
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Formation of bimodal palladium by dealloying a Pd30Ni50P20 bulk metallic glass2007

    • 著者名/発表者名
      J. S. Yu, A Inoue, T. Sakurai, M. W. Chen
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] ナノ多孔質金属および製造方法2007

    • 発明者名
      CHEN Mingwei
    • 権利者名
      東北大学
    • 産業財産権番号
      2007-020441
    • 出願年月日
      2007-01-31
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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