反応性パルス励起プロセスによる酸窒化物半導体ナノ結晶の可視光応答化

• 研究課題/領域番号: 22510116
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 阿南工業高等専門学校
• 研究代表者: 吉田 岳人 阿南工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (20370033)
• 研究分担者: 梅津 郁朗 甲南大学, 理工学部, 教授 (30203582)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: ナノ材料創製 / パルスレーザーアブレーション / 酸窒化物半導体 / 可視光応答化 / 光触媒

研究概要

光触媒の活性を向上させることを目的として,非熱平衡プロセスである反応性パルスレーザーアブレーション法を導入し,光触媒粒子のナノ化を試みた.窒化物半導体(GaN)では,不活性であるが安全・安価な窒素ガスを反応性ガスとして,GaNナノ結晶が生成できることを立証した.酸化物半導体(TiO2)では,簡単なプロセス条件の調整で,生成TiO2ナノ粒子の堆積モフォロジーのみならず結晶構造を制御できること,及びそれがプロセスの冷却過程の急峻さから説明できることを明らかにした.TiO2ナノ結晶の光触媒活性は,生成後の短時熱処理による結晶性の回復に伴って向上することを見出した.

研究成果

• [雑誌論文] Non-equilibrium growth processes of porous TiO2 nanocrystal-films during pulsed laser ablation (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Umezu, N. Yagi, A. Sugimura and T. Yoshida
  • 雑誌名: Proceedings of Materials Research Society 巻: Vol. 1497
  • 査読あり
• [雑誌論文] Questionnaire research and development of self-motivating education method using intellectual property rights (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Deguchi, E. Morimoto, T. Yoshida, A. Shimada, N. Akamatsu, H. Maei, N. Shiokawa, H. Nakanishi, and T. Kouda,
  • 雑誌名: Int. J. of Engineering Pedagogy 巻: Vol. 1 ページ: 82-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Questionnaire research and development of self-Motivating education method using intellectual property rights (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Deguchi, E. Morimoto, T. Yoshida, A. Shimada, N. Akamatsu, H. Maei, N. Shiokawa, H. Nakanishi, and T. Kouda
  • 雑誌名: Int. J. of Engineering Pedagogy 巻: 2 ページ: 9-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Questionnaire research and development of self-motivating education method using intellectual property rights (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Deguchi, E. Morimoto, T. Yoshida, A. Shimada, N. Akamatsu, H. Maei, N. Shiokawa, H. Nakanishi, and T. Kouda
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Conference on Teaching Assessment and Learning for Engineering 巻: 1 ページ: 82-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of GaN nanocrystallites by pulsed laser ablation in pure nitrogen background gases (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshida, S. Kakumoto, A. Sugimura and I. Umezu
  • 雑誌名: Applied Physics A 巻: Vol. 96 ページ: 907-911
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of GaN nanocrystallites by pulsed laser ablation in pure nitrogen background gases (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshida, S.Kakumoto, A.Sugimura, I.Umezu
  • 雑誌名: Applied Physics A : Materials Science & Processing 巻: 96 ページ: 907-911
  • 査読あり
• [雑誌論文] evelopment of self-motivating education method using intellectual property rights (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Deguchi, T.Yoshida, A.Shimada, N.Akamatsu, H.Maei
  • 雑誌名: Proc.of 2^<nd> Asian Conference on Engineering Education ページ: 173-174
• [雑誌論文] 反応性パルスレーザーアブレーション法によるInTaO4系ナノ構造体の作製とその光触媒特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊山博一,吉田岳人,梅津郁朗,杉村陽
  • 雑誌名: Mem. Konan Univ., Sci. & Eng. Ser 巻: Vol. 57 ページ: 1-15
  • NAID: 110008429744
• [雑誌論文] YAGレーザーを用いたパルスレーザーメルティング法による硫黄を過飽和ドープした結晶シリコンの作成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川将, 香野淳, J. M. Warrender, J. S. Williams, S. Charnvanichborikarn, 内藤宗幸, 吉田岳人, M. J. Aziz, 杉村陽, 梅津郁朗
  • 雑誌名: Mem. Konan Univ., Sci. & Eng. Ser 巻: Vol. 57 ページ: 29-34
  • NAID: 110008429760
• [雑誌論文] 反応性パルスレーザーアブレーション法によるInTaO_4系ナノ構造体の作製とその光触媒特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊山博一, 吉田岳人, 梅津郁朗, 杉村陽
  • 雑誌名: Mem.Konan Univ., Sci. & Eng.Ser. 巻: 57 ページ: 1-15
• [雑誌論文] YAGレーザーを用いたパルスレーザーメルティング法によう硫黄を過飽和ドープした結晶シリコンの作成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川将, 香野淳, J.M.Warrender, J.S.Williams, S.Charnvanich borikarn, 内藤宗幸, 吉田岳人, M.J.Aziz, 杉村陽, 梅津郁朗
  • 雑誌名: Mem.Konan Univ., Sci. & Eng.Ser. 巻: 57 ページ: 29-34
• [学会発表] 反応性パルスレーザーアブレーション法によるNiOyナノ結晶堆積膜の構造と光学特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田 岳人, 廣田 政人, 田中 潤, 杉村 陽, 梅津 郁朗
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川県，厚木市
• [学会発表] ガス中レーザーアブレーション過程でのナノ結晶集合体の階層構造形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅津郁朗, 杉村陽, 吉田岳人
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川県，厚木市
• [学会発表] Non-equilibrium growth processes of porous TiO2 nanocrystal-films during pulsed laser ablation (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Umezu, N. Yagi, A. Sugimura and T. Yoshida
  • 学会等名: Materials Research Society 2012 fall meeting
  • 発表場所: Boston NY,USA
  • 年月日: 2012-11-25
• [学会発表] Controlling photoctalytic activities and crystal structures of TiO2 nanoparticles synthesized by reactive pulsed laser ablation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshida, N. Yagi, R. Nakagou, N. Kondou, A.Sugimura and I. Umezu
  • 学会等名: 8th International Conference on Photo-Excited Process and Applications
  • 発表場所: Rochester NY, USA
  • 年月日: 2012-08-12
• [学会発表] 反応性パルスレーザーアブレーション法によるTiO2 ナノ粒子の結晶性制御と光触媒機能(招待講演) (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田 岳人, 八木信賢, 中郷力, 杉村陽, 梅津郁朗
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京都,早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 反応性パルスレーザーアブレーション法によるTiO_2ナノ粒子の結晶性制御と光触媒機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田岳人, 八木信賢, 中郷力, 杉村陽, 梅津郁朗
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京都,早稲田大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Controlling photoctalytic activities and crystal structures of TiO2 nanoparticels synthesized by reactive pulsed laser ablation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshida, N. Yagi, R. Nakagou, N. Kondou, A. Sugimura and I. Umezu
  • 学会等名: 8th International Conference on Photo-Excited Process and Applications
  • 発表場所: Rochester NY, USA
• [学会発表] Questionnaire research and development of self-motivating education method using intellectual property rights (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Deguchi, E. Morimoto, T. Yoshida, A. Shimada, N. Akamatsu, H. Maei, N. Shiokawa, H. Nakanishi, and T. Kouda
  • 学会等名: IEEE International Conference on Teaching Assessment and Learning for Engineering
  • 発表場所: Hong Kong
• [学会発表] Non-equilibrium growth grocesses of porous TiO2 nanocrystal-films during pulsed laser ablation (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Umezu1, N. Yagi1, A. Sugimura1 and T. Yoshida
  • 学会等名: Materials Research Society 2012 fall meeting
  • 発表場所: Boston NY,USA
• [学会発表] 反応性パルスレーザーアブレーション法によるTiO2ナノ構造体の光触媒活性制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田 岳人, 八木 信賢, 中郷 力, 近藤 雅斗, 杉村 陽, 梅津 郁朗
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛県，松山市
• [学会発表] 地域連携を踏まえた知財活用創造力創出教育手法の推進 (2012)
  • 著者名/発表者名: 出口祥啓, 森本恵美,吉田岳人, 島田章伸, 前井宏之, 赤松尚子, 塩川信明, 中西博行, 香田常克
  • 学会等名: 日本知財学会 第10回年次学術研究発表会
  • 発表場所: 大阪府，守口市
• [学会発表] Controlling crystal structures and morphologies of TiO2 nanoparticels deposited by reactive pulsed laser ablation for photocatalyst applications (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshida, N. Yagi, A. Sugimura, and I. Umezu
  • 学会等名: 11th International Conference on Laser Ablation
  • 発表場所: Playa del Carmen, Mexico
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] Controlling for crystal structures and morphologies of TiO_2 nanoparticels deposited by reactive pulsed laser ablation for photocatalyst applications (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshida, N.Yagi, A.Sugimura, I.Umezu
  • 学会等名: 1th International Conference on Laser Ablation
  • 発表場所: Playa del Carmen, Mexico
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] Development of self-motivating education method using intellectual property rights (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Deguchi, T.Yoshida, A.Shimada, N.Akamatsu, H.Maei
  • 学会等名: 2^<nd> Asian Conference on Engineering Education (ACEE2011)-Challenges and Innovations in Engineering Education-
  • 発表場所: 徳島県,徳島大学
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] 酸素ガス中のパルスレーザーアブレーション法(PLA)によるTiO_2ナノ結晶構造の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 八木信賢, 梅津郁朗, 杉村陽, 吉田岳人
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形県,山形大学
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] 反応性パルスレーザーアブレーション法によるIn_<0.9>Ni_<0.1>TaO_4とNiOxの複合ナノ構造体の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本啓志, 豊山博一, 田中潤, 梅津郁朗, 杉村陽, 吉田岳人
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形県,山形大学
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] 光触媒ナノ結晶の反応性ガス中パルスレーザーアブレーションによる創製(招待講演) (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田岳人, 梅津郁朗, 杉村陽
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会,シンポジウム:グリーンイノベーションを実現するレーザープロセッシング技術
  • 発表場所: 神奈川県,神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 光触媒ナノ結晶の反応性ガス中パルスレーザーアブレーションによる創製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田岳人, 梅津郁朗, 杉村陽
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会,シンポジウム:グリーンイノベーションを実現するレーザープロセッシング技術
  • 発表場所: 神奈川県,神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 酸素ガス中のパルスレーザーアブレーション法(PLA)によるTiO_2ナノ結晶構造の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 八木信賢, 梅津郁朗, 杉村陽, 吉田岳人
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川県,神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 反応性パルスレーザーアブレーション法によるGaNナノ結晶の作製II (2010)
  • 著者名/発表者名: 角本宗一郎, 梅津郁朗, 杉村陽, 吉田岳人
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎県,長崎大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 酸素ガス中のパルスレーザーアブレーション法(PLA)によるTiO_2ナノ結晶集合体構造の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 八木信賢, 梅津郁朗, 杉村陽, 吉田岳人
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎県,長崎大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] ガス中レーザーアブレーション-薄膜・ナノ粒子から酸窒化物光触媒への道- (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田岳人
  • 学会等名: 甲南大学理工学部物理学科ガス中で爆発的に膨張する原子種の流体的挙動とナノ結晶生成に関する小研究会
  • 発表場所: 神戸市,甲南大学
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] Synthesis of gallium nitride nanocrystallites by pulsed laser ablation in pure nitrogen background gases (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshida, S. Kakumoto, A. Sugimura and I. Umezu
  • 学会等名: 7th International Conference on Photo-Excited Process and Applications
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2010-08-20
• [備考] 阿南高専 研究者総覧 機械工学科 吉田岳人
  • URL: http://www1.anan-nct.ac.jp/souran/takehito
• [備考]
  • URL: http://www01.anan-nct.ac.jp/souran/takehito
• [備考]
  • URL: http://www01.anan-nct.ac.jp/souran/takehito