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2008 年度 実績報告書

量子ドットから量子結晶へ:2次元、3次元ナノ粒子結晶の創成と展開

研究課題

研究課題/領域番号 16101003
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

木村 啓作  兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 教授 (70106160)

研究分担者 馬越 健次  兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 教授 (10116098)
キーワードナノ粒子 / 量子サイズ効果 / ナノ粒子結晶 / 単分子自己集積膜 / 自己集積超格子 / 金クラスター / 量子結晶 / 超格子構造
研究概要

1)ナノサイズの金微粒子において系統的に水溶性の配位子MSA(メルカプトコハク酸)、GTR(グルタチオン還元型),MPG(メルカプトプロピオニルグリシン)を用いてポリアクリルアミドゲル電気泳動法を適用し、クラスターサイズの金ナノ粒子の分別を行った。特に分離の良いAu-GTRにおいては電気泳動移動度とクラスターの分子量の間に良い相関があることが分かった。
2)光学活性のAu-ペニシルアミンクラスター混合物をポリアクリルアミドゲル電気泳動法によりサイズ分別を行い、電気泳動移動度とサイズの間に負の相関があることを見いだした。円偏光二色性の温度依存性の測定を行い、配位子の金属コアへの電子的な影響を調べた。
3)昨年に引き続き、金ナノ粒子の配位子として各種の蛍光体色素を持つチオールを用いることにより、発光性の金超微粒子の作製を行った。本研究はインド工科大学マドラス校との共同研究であり生物学、医学方面への応用が期待されている。
4)MSAおよびMPG修飾金ナノ粒子の堆積膜を用いて電気伝導度の測定を20Kから室温まで行い、低温ではマクロなトンネル現象、中温では金属的な伝導、高温では活性化型の伝導を示すことを見いだした。Au-MPG集積膜の電気伝導度測定より、伝導度の温度依存性がコア金属のサイズの関数となっておりこれが表面配位子によるフォノンソフトニングによって良く実験が説明できることを示した。
5)サブミクロンのGeナノ粒子を出発原料として用い水溶液に均一分散するGeナノ粒子の作成法を開発した。ゲルマニウムのナノ粒子を表面修飾化により水溶性発光性ナノ粒子とし、これに赤、黄色から緑の各色を発光ダイオードにより照射し、バンドギャップの違いによる光酸化を利用してサイズを系統的に変化させる事に成功した。これは量子サイズ効果の産業応用につながると考えている。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Charge transport behavior of N-(2-Mercaptopropionyl glycine)-protected gold clusters with temperature2009

    • 著者名/発表者名
      A. Sreekumaran Nair, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Langmuir 25

      ページ: 1750-1756

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic Styiyl Dye Naaoparticles : Synthesis and Unique Spectroscopic Properties2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yao, Minami Yamashita, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Langmuir 25

      ページ: 1131-1137

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Transfonnation of Monolayer-Protected Gold Nanoclustersvia Chiral Phase Transfer2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yao, Toshiyuki Fukui, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C 112

      ページ: 16281-16285

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of charge transport in mercaptosuccinic acid-passivated gold clusters2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sreekumaraa Nair, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 129

      ページ: 184117-1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescent Gold Nanoparticle Superlatdces2008

    • 著者名/発表者名
      Naoki Nishida, Edakkattuparambil S. Shibu, Hiroshi Yao, Tsuguo Oonishi, Keisaku Kimura, Thalappil Pradeep
    • 雑誌名

      Adv. Mater. 20

      ページ: 4719-4723

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proof of Partial Flattening of Meso Substituents in Tetracationic Porphyrin at a Mica/Solution Interface2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yao, Shogo Kobayashi, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Chem. Lett 37

      ページ: 594-595

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Functionalization of Optically Inactive Monolayer-Protected Silver Nanoclusters by Chiral Ligand-Exchange Reactions2008

    • 著者名/発表者名
      Naoki Nishida, Hiroshi Yao, Keisaku Kimura
    • 雑誌名

      Langmuir 24

      ページ: 2759-2766

    • 査読あり
  • [学会発表] Gold Nanoparticle Superlattices : Self-assembled at a Solid/Liquid Interface2008

    • 著者名/発表者名
      H. Yao, M. Kurokami, K. Kimura
    • 学会等名
      34th Intemational Conference on Micro and Nano Engineering
    • 発表場所
      Athens, Greece
    • 年月日
      2008-09-16
  • [学会発表] Influence of Achiral/Chiral Phase Transfer on the Chiroptical Response of Ligand-Protected Gold Nanoclusters2008

    • 著者名/発表者名
      H. Yao (Invited talk), T. Fukui, K. Kimura
    • 学会等名
      Intemational Symposium on Monolayer-Protected Clusters ; ISMPC08
    • 発表場所
      Jyvaskyla, Finland
    • 年月日
      2008-09-13
  • [学会発表] Chiral Functionalization of Monolayer-Protected Silver Nanoclusters by Chiral Ligand-Exchange Reactions2008

    • 著者名/発表者名
      N. Nishida, H. Yao, K. Kimura
    • 学会等名
      Nano Ostrava 2008
    • 発表場所
      Cheko, Ostrava
    • 年月日
      2008-09-02
  • [学会発表] Atomic Alignment over Superlattices of Water Soluble Au Nanoparticles2008

    • 著者名/発表者名
      Keisaku Kimura, Seiichi Sato, Sufua Wang
    • 学会等名
      Nano Ostrava 2008
    • 発表場所
      Cheko, Ostrava
    • 年月日
      2008-09-02
  • [学会発表] Synthesis and optical Characterization of Surface Modified Si Nanocrys tals with Organic Surfactants2008

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, K. Yamaguchi, H. Yao, K. Kimvira
    • 学会等名
      Intemational Symposium on Organosilicon Chemistry
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2008-06-03
  • [図書] シリコンナノ粒子の性質と応用2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤 井一
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      ナノ粒子の創製と応用展開 ; フロンティア出版
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/material/funct_mat1/Site_1/Home.html

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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