| 研究課題/領域番号 |
18H01820
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
米澤 徹 北海道大学, 工学研究院, 教授 (90284538)
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| 研究分担者 |
グエン タンマイ 北海道大学, 工学研究院, 助教 (00730649)
徳永 智春 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (90467332)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | マトリクススパッタリング / 合金 / ナノ粒子 / Vegard則 |
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| 研究実績の概要 |
マトリクススパッタリング法を用いて、貴金属系の複合金属ナノ粒子の合成と物性解析を引き続き行った。蛍光発光ナノ粒子の合成に向けて検討を重ねてきたが、マトリクススパッタリング法で得られる合金の形状、組成や微細構造の分布に疑問が現れてきた。そのため、それぞれ得られたナノ粒子の詳細な内部構造について検討を行ってきた。このマトリックススパッタリング法では、化学還元法とは異なり、内部構造が固溶体構造となることが示された。これは、それぞれの混合比において合成したナノ粒子について、X線回折ピークの動きや、原子分解STEMを用いたナノ粒子内における原子配列やその格子面間隔をち密に評価した結果である。XRDと原子分解STEMによってナノ粒子全体の構造と1個1個の構造の間に矛盾が生じていないことが明確となり、マトリクススパッタリング法では均一な微細構造をもつ合金ナノ粒子群が得られることが明確となった。さらに、白金／金や白金／銀合金ナノ粒子について詳しく検討を行い、その組成と粒子形状に大きな相関がみられることが分かった。
また、保護剤の組成による粒子径・形状の変化についても詳細に検証した。対象とした保護剤はオレイルアミンとオレイン酸であり、この組み合わせでは混合比によって捕獲媒体となる保護剤の粘度を大きく変化させることができる。粘度の高い1:1混合の場合に最も小さい粒子径が得られ非常に安定であった。これはアミンとカルボン酸の錯塩形成によるものと考えている。一方、銅の場合はアミンの量が増えたときに粒子径が大きくなることが分かり、有機カルボン酸の粒径制御能がすぐれていることが見いだされた。
また、光学素子としてのナノ粒子としては、これらの合金ナノ粒子の光学特性を測定し、凝集体による発光強化があることを検証した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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