有機-金属ヘテロナノ界面の新規創成法の確立と光・電子物性機能

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19201020
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 及川 英俊 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60134061)
• 研究分担者: 増原 陽人 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (30375167) ; 中西 八郎 東北大学, 多元物質科学研究所, 名誉教授 (50240651)
• 連携研究者: 若山 裕 (独)物質・材料研究機構, 半導体材料センター, 主席研究員 (00354332)
• 研究協力者: 小野寺 恒信 東北大学, 多元物質科学研究所, 教育研究支援者 (10533466)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: ナノ構造形成・制御 / ナノ表面界面

研究概要

本研究課題では、光触媒還元法を極めて汎用性の高い有機-金属ヘテロナノ界面の新規創成法として確立し、共役系有機・高分子コアー金属シェル型ハイブリッドナノ構造体における特異な光・電子物性機能を解明した。その結果、光触媒還元法を用いた種々のPDA/金属ハイブリッドナノ結晶の創出に成功し、Z-Scan法により、三次非線形光学感受率の向上(1～2桁)が示唆された。これは金属ナノシェル構造による局在型表面プラズモンに由来する光電場増強効果によるものと推定された。

研究成果

• [雑誌論文] Nanostructural Characterization and Catalytic Analysis of Hybridized Platinum/Phthalocyanine Nanocomposites (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kaneko, Kazuki Furuya, Ana B. Hungria, Juan-Carlos Hernandez-Garrido, Paul A. Midgley, Tsunenobu Onodera, Hitoshi Kasai, Yusuke Yaguchi, Hidetoshi Oikawa, Yohei Nomura, Hiroki Harada, Tatsumi Ishihara, Norio Baba
  • 雑誌名: Journal of Electron Microscopy 58 ページ: 289-294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Fabrication Process for Ag/Polydiacetylene (Core/Shell) Hybridized Nanocrystals (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Yokoyama, Akito Masuhara, Tsunenobu Onodera, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa
  • 雑誌名: Synthetic Metals 159 ページ: 897-899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Densely Packed Organic Nanocrystals Ultrathin Film Using a Liquid-liquid Interface (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun Matsui, Toshiaki Shibata, Kohei Yamamoto, Takahiro Yokoyama, Akito Masuhara, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa, Tokuji Miyashita
  • 雑誌名: Synthetic Metals 159 ページ: 847-850
  • 査読あり
• [雑誌論文] Encapsulation of π-Conjugated Polymer Nanocrystals and Ordered Array Structure toward Photonic Nanomaterials (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsunenobu Onodera, Mika Nakamura, Yousuke Takaya, Akito Masuhara, Yutaka Wakayama, Nnobukatsu Nemoto, Hachiro Nakanishi, Hidetoshi Oikawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry, C 113 ページ: 11647-11651
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybridization of Polydiacetylene Core and Metal Shell (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsunenobu Onodera, Jun-ichi Ujita, Daisuke Ishikawa, Akito Masuhara, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa
  • 雑誌名: ECS Transactions 16 ページ: 1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fullerene Fine Crystals of Unique Shapes and Controlled Size (2009)
  • 著者名/発表者名: Akito Masuhara, Zhenquan Tan, Hitoshi Kasai, Hachiro Nakanishi, Hidetoshi Oikawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 48 ページ: 050206-050206
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-Ray Photoelectron Spectroscopy of Core (Silver)-Shell (Polydiacetylene) Type Hybridized Nanocrystals (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideki Yoshikawa, Aurel M. Vlaicu, Masahiro Kimura, Akito Masuhara, Shigeo Tanuma, Hachiro Nakanishi, Hidetoshi Oikawa
  • 雑誌名: Journal of Surface Science and Nanotechnology 7 ページ: 711-714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanocrystallization Mechanism of Organic Compounds in the Reprecipitation Method by Stopped-Flow Analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Daniel Oliveira, Koichi Baba, Junichi Mori, Yousuke Miyashita, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa, Hachiro Nakanishi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 48 ページ: 105003-105003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent Progress in Our Studies on Organic Nanocrystals (2009)
  • 著者名/発表者名: Hachiro Nakanishi, Hidetoshi Oikawa, Hitoshi Kasai, Akito Masuhara, Tsunenobu Onodera, Jun-ichi Mori, Yousuke Miyashita
  • 雑誌名: Nonlinear Optics, Quantum Optics 38 ページ: 297-308
• [雑誌論文] Multi-Branched C_<60> Micro/Nanocrystals Fabricated by the Reprecipitation Method (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhenquan Tan, Akito Masuhara, Hitoshi Kasai, Hachiro Nakanishi, Hidetoshi Oikawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 47 ページ: 1426-1428
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Doping into Nanocrystals of Polydiacetylene (2008)
  • 著者名/発表者名: Koichi Baba, Hitoshi Kasai, Yoshikazu Shinohara, Shuji Okada, Hidetoshi Oikawa, Hachiro Nakanishi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 47 ページ: 3769-3771
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ordered Array of Polymer Microspheres on Patterned Silicon Substrate Fabricated Using Step-by-Step Deposition Method (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsunenobu Onodera, Yosuke Takaya, Tadashi Mitsui, Yutaka Wakayama, Hidetoshi Oikawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 47 ページ: 1404-1407
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Convenient Method to Prepare Gold-Coated C_<60> Nanocrystals (2008)
  • 著者名/発表者名: Akito Masuhara, Zhenquan Tan, Hitoshi Kasai, Hachiro Nakanishi, Hidetoshi Oikawa
  • 雑誌名: Molecular Crystals and Liquid Crystals 492 ページ: 262-267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diacetylene Nanowire Crystals Prepared by Reprecipitation/Microwave-Irradiation Method (2007)
  • 著者名/発表者名: Koichi Baba, Hitoshi Kasai, Akito Masuhara, Shuji Okada, Hidetoshi Oikawa, Hachiro Nakanishi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 46 ページ: 7558-7561
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silver-Deposited Polydiacetylene Nanocrystals Produced by Visible-Light-Driven Photocatalytic Reduction (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsunenobu Onodera, Hidetoshi Oikawa, Akito Masuhara, Hitoshi Kasai, Takashi Sekiguchi, Hachiro Nakanishi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 46 ページ: L336-L338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size Control for Fullerene C_<60> Nanocrystals during the High Temperature (2007)
  • 著者名/発表者名: Bo Li, Xutang Tao, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa, Hachiro Nakanishi
  • 雑誌名: Materials Letters 61 ページ: 1738-1741
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロ波を利用した有機ナノ結晶作製法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 増原陽人, 笠井 均, 馬場耕一, 中西八郎, 及川英俊
  • 雑誌名: 分離技術 37 ページ: 42-47
• [学会発表] Recent Progress in Polymer Hybridized Nanoparticles and the Ordered Array Structure toward Photonics Device Application (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Oikawa
  • 学会等名: Tohoku University-INSA Workshop on Advanced Progress and Characterization of Polymer Structure and its Relevance to Functional and Structural Properties of Polymer
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] New Class Materials of Organic-Inorganic Hybridized Nanocrystals (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsunenobu Onodera, Akito Masuhara, Hitoshi Kasai, Hachiro Nakanishi, Hidetoshi Oikawa
  • 学会等名: The 16th China-Japan Bilateral Symposium on Intelligent Electrophotonic Materials and Molecular Electronics (SIEMME'16)
  • 発表場所: Changchun, China
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Core-Shell Type Hybridized Nanocrystals/Microparticles And Their Ordered Array Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Oikawa
  • 学会等名: International Conference on Organic Nonlinear Optics (ICONO11), and International Conference on Organic Photonics Electronics (ICOPE2009)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] Two-Dimensional Ordered Array Structure of Encapsulated Polymer Nanocrystals on Patterned Substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Oikawa
  • 学会等名: The 3rd Asian Symposium on Emulsion Polymerizations and Functional Polymeric Microspheres (ASEPFPM)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-09-21
• [学会発表] Fabrication of Novel Hybridized Nano/Microparticles and Their Assembled Structure toward Photonic Devices (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Oikawa
  • 学会等名: KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-08-25
• [学会発表] 新規な光機能発現を目指した有機・高分子微粒子の創出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 及川英俊
  • 学会等名: 第31回光化学若手の会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-06-27
• [学会発表] Polymer Hybridized Nanocrystals and Ordered Array Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Oikawa
  • 学会等名: Industry-Academic Forum on Active Polymers for Pattern Integration
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-06-19
• [学会発表] Fabrication of Hybridized Nano/Microparticles and Their Ordered Array Structure for Photonic Materials (2008)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Oikawa
  • 学会等名: The 2^<nd> Japan-Taiwan Joint Symposium on Organic Nanomaterials and Nanostructure Related to Photoscience
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2008-11-06
• [学会発表] Recent Progress on Organic/Inorganic Hybridized Nanocrystals and Their Ordered Array toward Photonics (2008)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Oikawa
  • 学会等名: 214^<th> ECS Meeting and PRiME 2008
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2008-10-13
• [学会発表] Recent Progress on Organic-Inorganic Hybridized Nanocrystals/Nanoparticles (2008)
  • 著者名/発表者名: 及川英俊
  • 学会等名: 日本化学会東北支部第28回物理化学コロキウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] 有機-無機ハイブリッドナノ結晶・粒子の創製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 及川英俊
  • 学会等名: 第57回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] C_<60>マイクロ結晶を用いたハイブリッドナノ結晶の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 増原陽人, 譚振権, 笠井均, 中西八郎, 及川英俊
  • 学会等名: 2008日本化学会春季年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] フラーレンマイクロ/ナノ結晶の形態制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 及川英俊
  • 学会等名: 第68回応用物理学会学術講演会「フラーレン系低次元ナノマテリアル研究の最前線」シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] π-共役系有機・金属ハイブリッドナノ結晶材料 (2007)
  • 著者名/発表者名: 及川英俊
  • 学会等名: 第50回記念白樺夏季大学
  • 発表場所: 草津
  • 年月日: 2007-08-31
• [図書] "Fabrication of Organic Nanocrystals and Novel Nano-Hybrid Materials (Chap. 4)" In Nanohybridization of Organic-Inorganic Materials, (eds., Atsushi Muramatsu and Tokuji Miyashita) (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsunenobu Onodera, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa, Hachiro Nakanishi
  • 総ページ数: 81-100
  • 出版者: Springer
• [図書] 「共役系有機・高分子ナノ結晶の超階層制御とその光・電子物性 (第II編 第6章)」、 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小野寺恒信, 増原陽人, 若山裕, 根本修克, 及川英俊
  • 総ページ数: 149-154
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 「コアーシェル型有機-金属ヘテロナノ界面の設計・創成(第2章3節)」、プラズモンナノ材料の最新技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 及川英俊, 小野寺恒信, 増原陽人, 笠井均, 中西八郎
  • 総ページ数: 95-104
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 「有機・高分子ナノ粒子の作製と応用展開」, 光機能性高分子材料の新たな潮流-最新の技術とその展望- (2008)
  • 著者名/発表者名: 笠井均, 石坂孝之, 及川英俊, 中西八郎
  • 総ページ数: 187-199
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] ホームページ等
• [産業財産権] 金属被覆型有機結晶の製造方法 (2007)
  • 発明者名: 小野寺恒信, 及川英俊, 笠井均, 中西八郎, 関口隆史
  • 権利者名: (独) 科学技術振興機構
  • 産業財産権番号: 特許権特許公開2007-84851
  • 出願年月日: 2007-04-05