2000 年度実績報告書

遠赤外光法によるナノスケール金属超微粒子の電子状態の研究

研究課題

研究課題/領域番号	11640312
研究機関	北陸先端科学技術大学院大学
研究代表者	岩佐義宏北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (20184864)
研究分担者	寺西利治北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (50262598) 三宅幹夫北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 教授 (80112019) 三谷洋興北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 教授 (50010939)
キーワード	Pt超微粒子 / Au超微粒子 / ポリ(N-ビニル-2-ピロリドン) / ポリアクリロニトリル / ドデカンチオール / 粒径制御 / 遠赤外分光法 / 電子状態
研究概要	昨年度は、ポリ(N-ビニル-2-ピロリドン)(PVP,Mw=40000)を保護剤としてH_2PtCl_6・6H_2Oをアルコール/水混合溶媒中で還流する一段合成と、イオン源の再添加・還元の繰り返しによる段階成長反応を組み合わせることにより、単分散Pt超微粒子の平均粒径を1.9〜5.0nmの範囲で制御することができた。しかし、保護剤として鎖状高分子を用いた場合、Au超微粒子は非常に多分散のものしか得れらなかった。そこで、一般的な二相反応によりAu超微粒子の調製を行った。トルエン/水二相系にHAuCl_4・4H_2Oを添加し、相間移動触媒でAuCl_4^-をトルエン相に移動後、ドデカンチオール存在下でNaBH_4還元することによりAu超微粒子を調製した。溶媒留去後、固形物を150〜200℃にて熱処理することにより、粒径を揃えたままAuナノ粒子を2.5〜8.6の範囲で粒径制御することが可能であることが分かった。このようにして調製したPtおよびAu超微粒子の結晶構造を粉末X線回折、電子線回折および高分解能電子顕微鏡にて評価したところ、いずれもバルクと同じfcc構造を有することが明らかとなった。次に、遠赤外分光法により、粒径の異なるPt超微粒子の電子状態について検討した。紫外可視スペクトルで見られるような粒径による差異が、遠赤外反射スペクトルでは観察されなかった。高分子保護Pt超微粒子における低金属含有量(数%程度)、あるいは測定技術に問題があるものと考えられる。現在は、金属含有量の高いドデカンチオール保護Au超微粒子を用い、遠赤外反射スペクトル測定を行っている。また同時に、超微粒子の量子化電子準位を用いた単一微粒子デバイスへの応用を目指し、STMを用いた超微粒子のトンネル分光測定も行っている。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Stiffness of single walled carbon nanotubes under large strain"Phys.Rev.Lett.. 84. 1712-1715 (2000)
[文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Antiferromagnetism and phase diagram in ammoniated alkali fulleride salts"Phys.Rev.Lett.. 85. 381-384 (2000)
[文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Synthesis, structure, and transport properties of novel fulleride A_3C_<70>(A=Ba and Sm)"J.Am.Chem.Soc.. 122. 5729-5732 (2000)
[文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Structural and electronic properties of the non-cubic superconducting fullerides A'_4C_<60> (A'=Ba,Sr)"Phys.Rev.Lett.. 83. 2258-2261 (1999)
[文献書誌] T.Teranishi et al.: "Self-organization of Au Nanoparticles Protected by 2,6-bis (1'-(8-thiooctyl) benzimidazol-2-yl) pyridine"J.Am.Chem.Soc.. 122(17). 4237-4238 (2000)
[文献書誌] T.Teranishi et al.: "Shape Control of Pt Nanoparticles"J.Inorg.Organomet.Polym.,. (in press). (2001)
[文献書誌] T.Teranishi et al.: "Metallic Colloids In Encyclopedia of Surface and Colloid Science"Mercel Dekker (in press). (2001)

2000 年度 実績報告書

遠赤外光法によるナノスケール金属超微粒子の電子状態の研究

研究代表者

岩佐 義宏 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (20184864)

研究成果

[文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Stiffness of single walled carbon nanotubes under large strain"Phys.Rev.Lett.. 84. 1712-1715 (2000)

[文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Antiferromagnetism and phase diagram in ammoniated alkali fulleride salts"Phys.Rev.Lett.. 85. 381-384 (2000)

[文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Synthesis, structure, and transport properties of novel fulleride A_3C_<70>(A=Ba and Sm)"J.Am.Chem.Soc.. 122. 5729-5732 (2000)

[文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Structural and electronic properties of the non-cubic superconducting fullerides A'_4C_<60> (A'=Ba,Sr)"Phys.Rev.Lett.. 83. 2258-2261 (1999)

[文献書誌] T.Teranishi et al.: "Self-organization of Au Nanoparticles Protected by 2,6-bis (1'-(8-thiooctyl) benzimidazol-2-yl) pyridine"J.Am.Chem.Soc.. 122(17). 4237-4238 (2000)

[文献書誌] T.Teranishi et al.: "Shape Control of Pt Nanoparticles"J.Inorg.Organomet.Polym.,. (in press). (2001)

[文献書誌] T.Teranishi et al.: "Metallic Colloids In Encyclopedia of Surface and Colloid Science"Mercel Dekker (in press). (2001)

2000 年度実績報告書

岩佐義宏北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (20184864)