酸化物半導体ナノ結晶と金属ナノ結晶を共析出した結晶化ガラスの創製と物性評価

• 研究課題/領域番号: 22750182
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 正井 博和 京都大学, 化学研究所, 助教 (10451543)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: ガラス / セラミックス / 複合材料・物性 / ナノ材料 / 結晶化ガラス / 酸化物ガラス / 結晶化

研究概要

TiO2やZnOナノ結晶が選択的に析出した透明な結晶化ガラスの作製条件を検討するとともに、誘電体ナノ結晶と金属ナノ粒子の共析出した結晶化ガラスの作製をおこなった。選択的なナノ結晶析出と母ガラス組成における構造ユニットとの関連を調査し、表面配向結晶化(ZnO)、析出結晶相の選択(TiO2)を達成した。一方で、ガラスの溶融条件と構造との関連を調査し、白金ナノ粒子が析出したガラス、および、結晶化ガラスの作製にも成功した。これらの結果より、モノリシックな結晶化ガラスにおいて、ナノサイズの異相構造が自己組織的に形成できることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of melt temperature on the structure of BaO-TiO2-GeO2glass (2012)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、浜口克己、岩崎謙一郎、井原梨恵、高橋儀宏、藤原巧
  • 雑誌名: Materials Research Bulletin 巻: Vol.47No.12 ページ: 4065-4070
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.materresbull.2012.08.058
  • 査読あり
• [雑誌論文] 、Formation of TiO2 Nanocrystallites in the TiO2-ZnO-B2O3-Al2O3 Glass-Ceramics (2012)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、平川圭佑、吉田和貴、宮崎孝道、高橋儀宏、井原梨恵、藤原巧
  • 雑誌名: Journal of American Ceramics Society 巻: Vol.95No.10 号: 10 ページ: 3138-3143
  • DOI: 10.1111/j.1551-2916.2012.05397.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precipitation of Pt Nano-Crystallites from BaO-TiO2-GeO2 Re-Melted Glass (2012)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、浜口克己、鈴木善之、岩崎謙一郎、井原梨恵、高橋儀宏、藤原巧
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol.111No.12
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.4729488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precipitation of Pt Nano-Crystallites from BaO-TiO2-GeO2 Re-Melted Glass (2012)
  • 著者名/発表者名: 正井博和
  • 雑誌名: Jouranl of Applied Physics 巻: 111 号: 12 ページ: 123513-123513
  • DOI: 10.1063/1.4729488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of melt temperature on the structure of BaO-TiO2-GeO2 glass (2012)
  • 著者名/発表者名: 正井博和
  • 雑誌名: Materials Research Bulletin 巻: 47 号: 12 ページ: 4065-4070
  • DOI: 10.1016/j.materresbull.2012.08.058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precipitation of ZnO in Al_2O_3-doped zinc borate glass ceramics (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Masai
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: 33 号: 12 ページ: 1980-1983
  • DOI: 10.1016/j.optmat.2011.03.051
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between Surface- Crystallized ZnO and the Amount of Al2O3in Borate-Based Glass-Ceramics (2011)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、上野貴寛、高橋儀宏、藤原巧
  • 雑誌名: Journal of American Ceramics Society 巻: Vol.94No.8 号: 8 ページ: 2452-2457
  • DOI: 10.1111/j.1551-2916.2011.04604.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Processing and photoluminescence properties of surface crystallized ZnO glass-ceramics (2010)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、上野貴寛、戸田達也、高橋儀宏、藤原巧
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solids 巻: Vol.356No.52-54 ページ: 3080-3084
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2010.04.055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface crystallization of CaO-Bi2O3-B2O3-Al2O3-TiO2glass using IR furnace (2010)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、金森英児、高橋儀宏、藤原巧
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solid 巻: Vol.356,No.52-54 ページ: 2977-2979
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2010.03.046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of surface crystallized glasses with α-Zn3B2O6 and their optical property (2010)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、上野貴寛、高橋儀宏、藤原巧
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solids 巻: Vol.356,No.44-49 ページ: 2689-2692
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2010.04.046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Bi-free TiO2nano-crystallized glass (2010)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、戸田達也、高橋儀宏、藤原巧
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solids 巻: Vol.356,No.44-49 ページ: 2674-2676
  • NAID: 130006980219
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2010.04.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precipitation of heterogeneous nanostructures: Metal nanoparticles and dielectric nanocrystallites (2010)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、高橋儀宏、藤原巧、徳田陽明、横 尾 俊 信
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol.108,No.2 号: 2
  • DOI: 10.1063/1.3457790
  • NAID: 120002514710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precipitation of heterogeneous nano-structure : Metal nanoparticles and dielectric nano-crystallites (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Masai, Y.Takahashi, T.Fujiwara, Y.Tokuda, T.Yoko
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 108
  • NAID: 120002514710
  • 査読あり
• [学会発表] BaO-TiO2-GeO2再溶融ガラスにおける Pt ナノ結晶析出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、浜口克己、岩崎謙一郎、井原梨恵、高橋儀宏、 藤原巧
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] BaO-TiO2-GeO2再溶融ガラスにおけるPtナノ結晶析出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 正井博和
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] Glass-Ceramics containing Nano-Crystallites of Oxide Semiconductor (2011)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、 藤 原 巧
  • 学会等名: BIT's 1stannual world congress of nano-S&T 2011
  • 発表場所: 大連(中国)
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] Glass-Ceramics containing Nano-Crystallites of Oxide Semiconductor (2011)
  • 著者名/発表者名: 正井博和
  • 学会等名: BIT's 1st Annual World Congress of Nano-S&T-2011
  • 発表場所: 大連(中国)
  • 年月日: 2011-10-26
• [図書] Glass-Ceramics Containing Nano-Crystallites of Oxide Semiconductor (2010)
  • 著者名/発表者名: 正井博和、高橋儀宏、藤原巧
  • 出版者: Ceramic Materials
• [図書] Glass-Ceramics Containing Nano-Crystallites of Oxide Semiconductor (Ceramic Materials) (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Masai, Y.Takahashi, T.Fujiwara(分担)
  • 出版者: Sciyo社
• [備考]
  • URL: http://noncry.kuicr.kyoto-u.ac.jp