| 研究概要 |
本研究では,Langmuir-Blodgett(LB)膜や二分子膜などの分子膜中で無機物をナノレベルで合成することにより,有機-無機ナノ複合膜を作製し,その物性や機能の解明を目指すものである.前年度までの研究では,金属イオンを含有する分子膜に適当な無機物変換(T)処理を施して量子サイズの金属硫化物,セレン化物,ヨウ化物をin situで生成させ,さらに,金属イオン導入-T処理の繰り返しにより硫化物やセレン化物をナノレベルで増大できることを報告した.今年度は,引き続き同合成法による有機-無機ナノ複合膜の作製を検討し,さらに,最終年度として本研究を総括した.
1.これまでは単一金属種の無機物合成を行ってきたのに対し,今年度は,硫化物を例にとって二元系金属硫化物(M-N-S)の合成を行った.その際,MSを予め合成した後NSを合成する逐次合成法,M,Nの両金属イオンを含む混合膜の硫化による同時合成法,の二つの方法について検討した.前者では,MSの表面にNSが生成したコア(MS)-シェル(NS)型の二元系硫化物が,後者では,M_XN_<1-X>Sの二元系複合硫化物が,ステアリン酸LB膜中に生成することを明らかにした.
2.ジアルキルアンモニウム分子膜へのAuCl_4の導入-光還元処理(紫外光照射)の繰り返しにより,金微粒子が膜中で生成・成長することを明らかにし,本合成法が金属-分子膜の複合組織体の作製にも適用できることを示した.
3.これまでに得た結果より,本研究を以下のように総括した.
(1)本合成法では,「前駆イオンの分子膜層間への導入」と「無機物への変換処理」の二つの反応を適当に選択し,組み合わせることにより,様々な無機物を分子膜中に生成・成長させた有機-無機ナノ複合組織体が作製できる.
(2)コアーシェル型あるいは複合型二元系無機物の複合組織体の作製も可能である.
(3)複合膜中における無機物のナノレベルでの成長により,三次光学非線形性などの機能物性を精密に制御できる.
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