近接した半導体ナノ粒子間の相互作用メカニズムの解明と新規光機能性

• 研究課題/領域番号: 24560015
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 金 大貴 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00295685)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ナノ粒子 / 積層構造 / 共鳴相互作用 / 半導体ナノ粒子 / 光物性

研究成果の概要

ナノ粒子間距離が異なる種々のナノ粒子層状構造試料の光物性を調べることにより、ナノ粒子間の共鳴相互作用メカニズムを明らかにすることを目的に研究を行った。交互吸着法による半導体ナノ粒子層状構造の作製と、ナノ粒子層間の電解質ポリマー層の厚さにより層間距離を1 nmの精度で制御することに成功した。吸収エネルギー及び発光寿命の測定から、ナノ粒子間の共鳴相互作用を明確に観測した。さらに、ナノ粒子のサイズ及びナノ粒子間距離が異なる種々の試料を作製し、共鳴相互用のサイズ依存性、層間距離依存性を詳細に調べ、ナノ粒子のサイズと層間距離によって、共鳴相互作用の強さを制御できることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis of N-Acetyl-L-cysteine-capped CuInS2 Nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Bu, H. Yokota, K. Shimura, K. Takahasi, T. Taniguchi, and D. Kim
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 44 号: 2 ページ: 200-202
  • DOI: 10.1246/cl.140950
  • NAID: 130004712938
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preparation of highly luminescent hybrid gel incorporating NAC-capped CdTe quantum dots through sol-gel processing (2015)
  • 著者名/発表者名: H Bu, T. Watanabe, M. Hizume, T. Takagi, S. Sobue, S. Kawai, E. Okuno, and D. Kim
  • 雑誌名: Materials Research Express 巻: 2
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of photoluminescence dynamics of self-assembled monolayers of CdSe quantum dots: the influence of the bound-exciton state (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Kim, H. Yokota, K. Shimura, and M. Nakayama
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 15 号: 48 ページ: 21051-21057
  • DOI: 10.1039/c3cp54012j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precise control of photoluminescence enhancement and quenching of semiconductor quantum dots using localized surface plasmons in metal nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Kim, H. Yokota, T. Taniguchi, and M. Nakayama
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 114 号: 15 ページ: 154307-154307
  • DOI: 10.1063/1.4826188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrothermal synthesis of thiol-capped CdTe nanoparticles and their optical properties (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Bu, H. Kikunaga, K. Shimura, K. Takahasi, T. Taniguchi, and D. Kim
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 15 号: 8 ページ: 2903-2903
  • DOI: 10.1039/c2cp43299d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties of self-assembled monolayer of CdSe quantum dots (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yokota, K. Shimura, M. Nakayama, and D. Kim
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi C 巻: 9 号: 12 ページ: 2465-2468
  • DOI: 10.1002/pssc.201200261
  • 査読あり
• [学会発表] CdTeナノ粒子間のエネルギー移動ダイナミクスの温度依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤達也、渡辺太一、金大貴
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次年会
  • 発表場所: 早稲田大学 （東京都 新宿区）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] CdSeナノ粒子積層構造の作製と光学特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大城一馬、樋爪將之、横田裕樹、金大貴
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次年会
  • 発表場所: 早稲田大学 （東京都 新宿区）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 水熱合成法によるCuInS2 ナノ粒子の作製とその光学特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯田和貴、横田裕樹、夫恒範、金大貴
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次年会
  • 発表場所: 早稲田大学 （東京都 新宿区）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] コロイド法により作製したCdTe及びCdTe/CdSナノ粒子の光学特性の温度依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺太一、市田秀樹、高橋幸司、志村邦夫、中山正昭、金大貴
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次年会
  • 発表場所: 早稲田大学 （東京都 新宿区）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 水熱合成法により作製したCdTeナノ粒子の光学特性の温度依存性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺太一、高橋幸司、志村邦夫、中山正昭、金 大貴
  • 学会等名: 第25回光物性研究会
  • 発表場所: 神戸大学 （兵庫県 神戸市）
  • 年月日: 2014-12-12 – 2014-12-13
• [学会発表] 局在表面プラズモンを利用した半導体ナノ粒子の発光増強・消光の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 樋爪 將之、谷口 太一、横田 裕樹、金 大貴
  • 学会等名: 2014年光化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学 （北海道 札幌市）
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [学会発表] コロイド法により作製したCdTe及びCdTe/CdSナノ粒子の光学特性の温度依存性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 太一、高橋 幸司、志村 邦夫、中山 正昭、金 大貴
  • 学会等名: 2014年光化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学 （北海道 札幌市）
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [学会発表] 水熱合成による波長変換ナノ粒子ZnSeS:Mnの作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高木知己、谷口太一、祖父江進、川井正一、奥野英一、長谷川順、金大貴
  • 学会等名: 第74回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学 （北海道 札幌市)
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] 分光エリプソメトリによるCdTeナノ粒子の誘電率解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡村啓太、金大貴、脇田和樹、沈用球
  • 学会等名: 第74回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学 （北海道 札幌市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] コロイド法により作製したCdTeナノ粒子の光学特性の温度依存性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺太一、市田秀樹、高橋幸司、志村邦夫、中山正昭、金大貴
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学 (愛知県 春日井市)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Layer-by-layer法により作製したCdTeナノ粒子層状構造の光学特性II (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨田昇吾、渡辺太一、高橋幸司、中山正昭、金大貴
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次年会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] 局在表面プラズモンによる半導体ナノ粒子の発光増強及び消光の制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口太一、横田裕樹、中山正昭、金大貴
  • 学会等名: 第11回ナノ学会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] 半導体－金属ナノ粒子層状構造における発光増強及び消光の制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横田裕樹、谷口太一、中山正昭、金大貴
  • 学会等名: 第74回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] 水熱合成法によるCdTe及びCdTe/CdSナノ粒子の作製と光学特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺太一、冨田昇吾、高橋幸司、志村邦夫、金大貴、中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] Layer-by-layer法により作製したCdTeナノ粒子層状構造の光学特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨田昇吾、渡辺太一、高橋幸司、金大貴、中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] Layer-by-layer 法によるCdTeナノ粒子層状構造の作製とその光学特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨田昇吾、渡辺太一、高橋幸司、中山正昭、金大貴
  • 学会等名: 第24回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
• [学会発表] CdSeナノ粒子層状構造の作製とその光学特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 樋爪将之、横田裕樹、中山正昭、金大貴
  • 学会等名: 第24回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
• [学会発表] CdTe及びCdTe/CdSナノ粒子の光学特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺太一、冨田昇吾、高橋幸司、志村邦夫、中山正昭、金大貴
  • 学会等名: 第24回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
• [学会発表] コロイド法によるZnSeナノ粒子の作製と光学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口太一、川崎博之、金 大貴、中山正昭
  • 学会等名: 第10回ナノ学会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] 分光エリプソメトリによるCdSナノ粒子の誘電率スペクトル評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北野敦資、沈用球、谷口太一、金大貴、脇田和樹
  • 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] 半導体－金属ナノ粒子層状構造の作製とその光学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口太一、横田裕樹、金大貴、中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] コロイド法によるCdTeナノ粒子の作製とその光学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 冨田昇吾、高橋幸司、志村邦夫、金大貴、中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] Layer-by-layer法により作製した半導体-金属ナノ粒子層構造の光学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口太一、横田裕樹、金 大貴、中山正昭
  • 学会等名: 第23回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
• [学会発表] コロイド法により作製したCdTeナノ粒子の光学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 冨田昇吾、高橋幸司、志村邦夫、金 大貴、中山正昭
  • 学会等名: 第23回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学