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Screening of environmentally friendly quantum-nanocrystals for energy and bioimaging applications by combining experiment and theory with machine learning

研究課題

研究課題/領域番号 23K20272
補助金の研究課題番号 20H02579 (2020-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2020-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分28030:ナノ材料科学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

Buerkle Marius  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (00756661)

研究分担者 Svrcek Vladimir  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80462828)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2024年度)
配分額 *注記
13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードnanopartilces / machine learning / DFT / luminasence / solarcells / Nanocrystals / AI / Machine learning / Deep learning / Materials informatiocs / bioimaging
研究開始時の研究の概要

Nanocrystals (NC) can be designed to emit and absorb light of a specific wavelength (color) very efficiently, thus the can be used in many applications ( displays, touchscreens, solarcells). Moreover, in our work we focus on environmental friendly and nontoxic materials. Nontoxic NCs provide new means for bioimaging (diagnostics) and drug delivery (treatment).
While NCs have a huge potential, designe and synthesis is very challenging. Therefore our goal is to combine state-of-the-art experiments, computer simulations and machine learning techniques to enhance the development of novel NCs.

研究実績の概要

We studied semiconducting and metallic as well as magnetic nanoparticles with regard to their electronic, magnetic and optical properties. We employed first-principles calculations and measurements their electronic, magnetic and optical properties. The studied nanoparticles included, silicon nanoparticles, silicon-tin nanoparticles, silicon-carbide nanoparticles, nickel-oxide nanoparticles, carbon-quantum dots with and without functional groups.

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Unexpected Electronic Features of NiO Quantum Dots Produced by Femtosecond Pulsed Laser Ablation in Water2024

    • 著者名/発表者名
      Buerkle Marius、Padmanaban Dilli babu、McGlynn Ruairi、Mariotti Davide、Svrcek Vladimir
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 15 号: 15 ページ: 4185-4190

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.4c00458

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Quasi-band structure of quantum-confined nanocrystals2023

    • 著者名/発表者名
      Marius Buerkle, Mickael Lozac’h, Davide Mariotti, Vladimir Svrcek
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 4684-4684

    • DOI

      10.1038/s41598-023-31989-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The importance of surface states in N-doped carbon quantum dots2021

    • 著者名/発表者名
      Slavia Deeksha Dsouzaa, MariusBuerkle, Paul Brunet, Chiranjeevi Maddi, Dilli Babu Padmanaban, Alessio Morelli, Amir Farok Payam, Paul Maguire, Davide Mariotti, Vladimir Svrceka
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 183 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2021.06.088

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] (Invited) Electronic and Optical Properties of Quantum-Confined Nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Marius Buerkle
    • 雑誌名

      ECS Transactions: Quantum Dot Science and Technology

      巻: 102 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Silicon-Tin Alloyed Nanocrystals by Femtosecond Laser Plasma2021

    • 著者名/発表者名
      Vladimir Svrcek
    • 雑誌名

      ECS Transactions: Quantum Dot Science and Technology

      巻: 201 ページ: 3-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Optoelectric Properties of Doped Carbon Dot Nanostructures2022

    • 著者名/発表者名
      Vladimir Svrcek
    • 学会等名
      ECS
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] (Keynote) First-Principles Study of Optical and Electronic Properties of Carbon Quantum Dots2022

    • 著者名/発表者名
      Marius Buerkle
    • 学会等名
      ECS
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electronic and Optical Properties of Quantum-Confined Nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Marius Buerkle
    • 学会等名
      239th ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Silicon-Tin Alloyed Nanocrystals by Femtosecond Laser Plasma2021

    • 著者名/発表者名
      Vladimir Svrcek
    • 学会等名
      239th ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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