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水中に置いた酸化チタン単結晶にパルスレーザーを照射してアブレーションにより酸化チタン微粒子を作製した。始めに、レーザー強度、焦点の絞り方、溶液のpHなどアブレーションの条件について検討を加えた。具体的には、作製されるチタン錯体の量をICP発光分析により定量化し、微粒子作製溶液のpH、温度による作製量をアブレーション時間変化として検討した。温度による溶液平衡が存在していることを明らかにした。pHによるチタン錯体から微粒子への成長過程の検討を行っている。次に、作製した微粒子を基板上に堆積させ、吸収スペクトルからバンドギャップの検討を行った。量子化による吸収端のブルーシフトが観測された。この微粒子薄膜を用いてメチレンブルー光分解実験を行ったところ、紫外光のみならず可視光においても反応はきわめて遅いが分解反応が進行した。この可視光応答の原因を検討するため、PL測定を行った。バンドギャップ内に不純物による深い準位のできることが判明した。現在、この準位の役割を検討するとともにPL測定結果から電子-正孔再結合、それらの酸化、還元反応への寄与を検討する実験を計画している。最後に、作製した酸化チタン微粒子をグラファイト上に分散させ、微粒子の形状、サイズを超高真空STMにて観測を行った。当初の計画ではTEMを用いる計画であったが、微粒子が電子線により変化しダメージを受けることが判明しSTM実験に移行した。作製条件の相違により微粒子の形状が異なること、熱処理による安定化の程度が異なること、チップの先端によって微粒子が表面上を移動しステップなどの欠陥に集結する様子が観測された。酸素によるグラファイト酸化プロセスの研究へと展開する予定である。
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