2020 年度研究成果報告書

ナノ単粒子Ｘ線回折法を用いた接触効果と粒径及び結晶構造の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	18K04904
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分28030:ナノ材料科学関連
研究機関	公益財団法人高輝度光科学研究センター
研究代表者	福山祥光公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 研究員 (20332249)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	ナノ粒子 / レーザートラップ / Ｘ線回折
研究成果の概要	光と試料物質の相互作用を利用して、レンズで集光したレーザー光の焦点に試料物質を保持する光ラップとよばれる手法がある。この手法を用いて、ナノ粒子の試料１粒を空気中で非接触に保持する装置を開発した。この試料保持装置とＸ線回折装置を組み合わせることにより、ナノ粒子1粒の構造とサイズの同時計測を実現した。これまでナノ粒子の研究は外形や粒径にばらつきがある粒子集団に対して行われてきたため、その物性は全て平均値しか得られなかった。。本研究では、その物性が外形や粒径(結晶子サイズ)に大きく左右されるナノ粒子に対して、ナノ粒子1粒の構造物性と結晶子サイズの関係を明らかにした。
自由記述の分野	ナノ粒子
研究成果の学術的意義や社会的意義	近年、ナノ粒子の独特な物性が基礎と応用の両面から注目されている。ナノ粒子の物性では粒子のサイズ及び他の粒子や装置との接触の有無に大きく依存することが知られている。しかしナノ粒子1粒を非接触に保持する確立された方法が無かったために、ナノ粒子1粒に対する研究は進まなかった。本研究では、光トラップによるナノ粒子1粒の試料保持を実現し、Ｘ線回折法と組み合わせることにより、ナノ粒子1粒の真の構造物性を明らかにした。