| 研究課題/領域番号 |
20H02554
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
夫 勇進 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (00350489)
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| 研究分担者 |
榎本 航之 山形大学, 大学院基盤教育機構, 助教 (50823556)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | 量子ドット / 半導体ナノ微粒子 / 半導体ナノ結晶 / 自己集合 / 配列 / コロイド量子ドット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
環状配位子と高分子テンプレートにより連結方向・粒子間距離を精密に制御したコロイド半導体量子ドット(quantum dot, QD)の１次元配列、電子状態のカップリングによるミニバンドの形成を実現する。カリックス[n]アレーンを主骨格として環サイズ、配位サイトおよび側鎖の異なる環状配位子を合成し、コロイド半導体QDを修飾する。環状配位子の選択修飾は、QDの連結方向、側鎖はQD間の連結距離の制御を可能とする。さらに、高分子テンプレートへの吸着により長周期1次元超構造を創出する。QDサイズと環サイズの比により高分子テンプレート上での量子ドット間距離を精密に制御する。
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| 研究成果の概要 |
新規環状配位子を合成し、分取サイズ排除クロマトグラフィーにより極めて環サイズが均一 (分子量分布1.01未満) な環状配位子ライブラリーの作製に成功した。アルキルスペーサーを設けることで、フェノール基からチオール基への定量的な官能基変換に成功した。環状配位子とコロイド量子ドットのサイズ比および形状が配列様式に与える影響を明らかにした。疎水性溶媒中ジカドミウムテトラオレート存在下で硫化カドミウム量子ドットがゲル化することを発見した。ゲルをエレクトロスピニング法により紡糸し、数百マイクロメートルにわたるコロイド量子ドットの1次元長周期構造の形成に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、環状配位子と量子ドットのサイズ比が低次元配列に与える影響を明らかにしている。また、コロイド量子ドットゲルを作製し、コロイド量子ドットの1次元長周期構造の形成に成功している。本成果によって見出されたコロイド量子ドットの低次元配列の新規手法は、量子細線を用いた様々な光・電子デバイス、情報デバイスへの応用が期待される。
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