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本課題は、電子構造およびフォトニックバンド構造エンジニアリングのために、ナノスケールの周期性とそれに重畳したサブミクロンスケールの周期性を併せ持つチタン酸バリウム自立膜の形成方法について研究することを目的とする。前年度の結果を受けて、今年度は我々がこれまでに見出したヘテロ二金属アルコキシドBaTi(OMe)_4(OEt)(OEtOMe)の高濃度溶液を出発原料に用いる"高濃度ゾル-ゲル法"と界面活性剤の組み合わせにより、周期的に配列したナノスケールの界面活性剤ミセルを鋳型として中空のチタン酸バリウム(BaTiO_3)単結晶が短中距離秩序構造を取って配列したゲルの合成に成功した。次年度は、今回の成果を元に液相界面に展開してナノスケールの周期構造を有する自立膜の合成と、その積層化によるミクロンオーダーの周期変調組織の調製を試みる。以下、結果をまとめる。
1)中空BaTiO_3単結晶粒子の合成が可能であることを見いだした。粒径が約10〜15nmの中空BaTiO_3単結晶粒子中にできた孔は、大きさ約2nmで正方形に近い形状であり、内部表面は(100)面だった。
2)単結晶BaTiO_3粒子が密に集合して、短中距離秩序構造を形成することを見いだした。また、熱処理によって界面活性剤を除去した後も、ゲルの段階で形成されていた秩序構造を残していた。
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