| 研究課題/領域番号 |
20550165
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 |
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研究代表者 |
山中 淳平 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 准教授 (80220424)
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| 研究分担者 |
豊玉 彰子 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 特任講師 (50453072)
米勢 政勝 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (00080218)
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| キーワード | コロイド結晶 / 荷電コロイド / フォトニック結晶 / シリカコロイド / 帯域融解 / ゾーンメルト / 単結晶 / 結晶成長 |
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| 研究概要 |
本研究では、代表研究者らが最近見出した「温度変化による荷電コロイドの結晶化」技術にもとづき・金属・半導体材料の単結晶化/高純度化に用いられる熱アニール法および帯域融解(ゾーンメルト)法を荷電コロイド結晶に対して適用する。これにより、結晶グレイン境界・転移構造等の、種々の結晶格子欠陥を除去する手法を確立することを目的とする。得られた大型(数cm×数cm×1mm)・高品質の結晶を高分子中に固定し、自立した耐久性のある材料とする。本研究により、フォトニック結晶など新規光学素子として活用可能な、優れたコロイド結晶材料が構築できるものと期待される。
本年度は、(1)試料の精製と結晶化相図の決定、(2)融解/再結晶化にともなう単結晶化(グレイン境界の除去)プロセスの顕微鏡観察および(3)融解/再結晶化にともなう結晶欠陥空格子、双晶欠陥などの除去の顕微鏡観察、の3課題を計画した。課題(1)および(2)については、直径100nmの粒子を用いて当初予定していた計画を遂行できた。とりわけ、1mm程度のコロイド微結晶の集合体を出発物質とし、再結晶化による単結晶成長を見出した。また、初期的な帯域融解装置による予備検討により、原理確認を行った。結晶化相図をもとに、室温で作成した結晶の一部(幅1mm程度)を0〜5℃程度に冷却して融解し、この融解領域を十分ゆるやかに移動させることで、1cm×1cm×1mm程度の大型結晶を再現性よく得ることができた。また、帯域融解処理結晶のゲル固定化にも成功した。
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