| 研究概要 |
固液界面反応の厳密な制御による材料創製理念を深化させ,新機能デバイス開発のための三次元構造や二次元反応場,さらにゼロ次元ナノ粒子での界面設計と制御を進め,電気化学系での新機能材料創製からデバイス構築手法までを学問領域として体系化するという目的に則って研究を展開した.以下,三次元,二次元及びゼロ次元界面の成果を示す.
(1)三次元界面:リチウム二次電池負極材料の三次元構造及び電極/電解質界面(界面被膜)対する多角的な評価の実現に向けて研究を展開した.新規負極用材料をLiイオンの移動,反応場,電子移動の観点から三次元微細構造を設計し,特異的な三次元構造を持ち大容量且つ良好なサイクル特性を有するSi-O-Cアモルファス材料の開発に成功した.自吸式無隔膜微小燃料電池の実現においては,金属/高分子界面処理プロセスを検討し,メソポーラス触媒層を有するフレキシブル燃料電池を柔軟で安価な高分子材料上に実現した.
(2)二次元界面:タンパク質検出FETセンサとして,抗体固定化ゲートを認識場とする腫瘍マーカー検出センサの構築を血清中での実践的な検出を見据えて推進した.また,糖鎖固定化ゲートの検討にも着手した.FET型キラルセンサ開発では,単分子膜上での錯形成反応に関わる因子とキラル認識能の発現様式について検証した.さらに,表面修飾ITO電極が示す特異的な電位応答に関しては,仕事関数に着目した解析を進めた.
(3)ゼロ次元界面:次世代垂直磁気記録方式の磁性層として,FePtナノ粒子の高密度配列膜の作製に取り組んだ.FePtナノ粒子と基板界面間に有機分子の導入し,物理的グリッドを基板表面に設けることで,均一配列した粒子ナノドットパターンの成膜に成功した.一方で,Fe304ナノ粒子の医療応用に向け,ナノ粒子/溶液界面の制御,交流磁場印加時の発熱特性,細胞への取り込み効率,さらには細胞内動態に関する研究を進めた.
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