液中レーザアニールによるナノ粒子の蛍光強度増加の機構解明と工学的応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560011
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 和田 裕之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (00422527)
• 連携研究者: 小田原 修 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (90185611) ; 吉本 護 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (20174998)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ナノ粒子 / レーザ

研究概要

本研究では、レーザ照射によるナノ粒子の蛍光特性向上とその工学的応用ついて研究を行い以下の成果を得た。
(1)レーザ照射による酸化亜鉛ナノ粒子の蛍光強度増加機構は、レーザ照射で酸化亜鉛合成の光化学反応が促進されて高結晶性酸化亜鉛層がナノ粒子表面に形成され、この層による表面欠陥保護の効果で蛍光強度が増加したことを示した。
(2)各種ナノ粒子で表面保護効果により光学特性が向上することを示した。
(3)工学的応用において重要である高性能ナノ粒子の短時間作製に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Optical Properties of Afterglow Nanoparticles Sr_2MgSi_2O_7 : Eu^<2+>, Dy^<3+> Capped with Polyethylene Glycol (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Yoshimura, M. Ishizaki, F. Wakai, M. Hara, O. Odawara and H Wada
  • 雑誌名: Advances in Optical Technologies 巻: 2012 ページ: 814745
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液中レーザーアブレーションによるInPナノ粒子の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加賀谷俊介, 江原祥隆, 北本仁孝, 舟窪浩, 原正彦, 山崎陽太郎, 小田原修, 和田裕之
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 40, 2 ページ: 117-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and Optical Properties of Rare Earth Doped Y_2O_3 Nanoparticles Synthesized by Thermal Decomposition with Oleic Acid (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Takahashi, A. Gubarevich, J. Sakurai, S. Hata, T. Tsuge, Y. Kitamoto, Y. Yamazaki, O. Odawara, and H. Wada
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: 332-334 ページ: 1974-1978
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures and optical properties of ZnO nanoparticles capped with polyethylene glycol (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tachikawa, A. Noguchi, M. Hara, O. Odawara, and H. Wada
  • 雑誌名: Journal of Ceramic Processing Research 巻: 12 ページ: s215-s219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical Properties of ZnO Nanoparticles Capped with Polymers (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tachikawa, A. Noguchi, T. Tsuge, M. Hara, O. Odawara and H. Wada
  • 雑誌名: Materials 巻: 4, 6 ページ: 1132-1143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Long-Afterglow Colloidal Solution of Sr_2MgSi_2O_7 : Eu^<2+>, Dy^<3+> by Laser Ablation in Liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: F. Yoshimura, K. Nakamura, F. Wakai, M. Hara, M. Yoshimoto, O. Odawara, and H. Wada
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 257, 6 ページ: 2170-2175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical Properties of Laser-Irradiated ZnO Nanoparticles in 2-Propanol (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Takahashi, Y. Hasuike, A. Noguchi, T. Tsuge, M. Ishikawa, O. Odawara, and H. Wada
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 49 ページ: 52602-52606
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties of dispersed ZnO nanoparticles synthesized by precipitation method (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Takahashi, A. Noguchi, T. Tsuge, Y. Kitamoto, Y. Yamazaki, O. Odawara and H. Wada
  • 雑誌名: Far East Journal of Mechanical Engineering and Physics 巻: 1 ページ: 7-18
  • 査読あり
• [学会発表] Sr_2MgSi_2O_7 : Eu, Dyナノ粒子のシリカ修飾と光学特性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石崎美佳,渕上輝顕,片桐隆雄,北本仁孝,笹川崇男,山崎陽太郎,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] 液中レーザーアブレーションによるY_3Al_5O1_2 : Ceナノ蛍光体の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鶴岡仙之,片桐隆雄,笹川崇男,北本仁孝,中村一隆,山崎陽太郎,小田原修,山元明,和田裕之
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] Optical Properties of Silica-coated Sr_2MgSi_2O_7 : Eu, Dy Nanoparticles Prepared by Laser Ablation in Liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Ishizaki, T. Fuchigami, Y. Kitamoto, O. Odawara and H. Wada
  • 学会等名: Photoluminescence in Rare Earths : Photonic Materials and Devices
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 液中レーザーアブレーションによる無機ナノ粒子の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 和田裕之
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会(特別企画講演)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Preparation of Sr_2MgSi_2O_7 nanoparticles for bioimaging (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Yoshimura, M. Ishizaki, O. Odawara and H. Wada
  • 学会等名: International Conference on Biomaterials Science
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 液中レーザーアブレーション法によるY_2O_3 : Er, Ybコロイド溶液作製におけるエネルギー依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 布川貴史,小野寺裕司,中村一隆,原正彦,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 液中レーザーアブレーション法により作製したY_2O_3 : Er, Ybナノ粒子の光学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野寺裕司,布川貴史,北本仁孝,原正彦,山崎陽太郎,中村一隆,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Preparation of Silicon Nanoparticles by Laser Ablation in Liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: P. Chewchinda, H. Kobayashi, Y. Kitamoto, Y. Yamazaki, O. Odawara, H. Wada
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 熱分解法を用いたY_2O_3 : Er, Ybナノ粒子の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤井邦生,グバレビッチアンナ,北本仁孝,原正彦,山崎陽太郎,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 液中レーザーアブレーションにより作製したY_2O_3 : Er, Ybナノ粒子のアップコンバージョン特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 布川貴史,小野寺裕司,小林光,朝日剛,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第31回年次大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-02-01
• [学会発表] Optical Property of Up conversion Colloidal Solution Prepared by Laser Ablation in Liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nunokawa, Y. Onodera, H. Kobayashi, T. Asahi, O. Odawara and H. Wada
  • 学会等名: International Symposium for Phosphor Materials
  • 発表場所: Niigata
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] Preparation method of Inorganic Nanoparticles by Laser Ablation in Liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Wada
  • 学会等名: BIT's 1st Annual World Congress of Nano-S & T
  • 発表場所: Dalian
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] Preparation of Rare Earth Doped Y_2O_3 Nanoparticles Synthesized by Thermal Decomposition (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Takahashi, A. Gubarevich, J. Sakurai, S. Hata, T. Tsuge, Y. Kitamoto, Y. Yamazaki, O. Odawara and H. Wada
  • 学会等名: International Conference on Textile Engineering and Materials
  • 発表場所: Tian Jin
  • 年月日: 2011-09-25
• [学会発表] Preparation of Y_2O_3 : Er, Yb Colloidal Solution by Laser Ablation in Liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nunokawa, Y. Onodera, K. Nakamura, O. Odawara and H. Wada
  • 学会等名: 5th Int. Conf. Sci. Technol. for Advanced Ceramics
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] 熱分解法を用いた希土類イオンドープY_2O_3ナノ粒子の合成と評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋直希,グバレビッチアンナ,柘植丈治,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] Y_2O_3 : Erナノ粒子の液中レーザーアブレーション法による作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野寺裕司,中村一隆,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] Langmuir-Blodgett法を用いた酸化亜鉛ナノ粒子薄膜の作製と評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蓮池悠平,北本仁孝,原正彦,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] 長残光蛍光体ナノ粒子の表面修飾と光学特性の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石崎美佳,吉村文孝,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] 液中レーザーアブレーションによるInPナノ粒子の作製と評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加賀谷俊介,中村一隆,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 液中レーザーアブレーション法を用いたコロイド溶液の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 和田裕之
  • 学会等名: 第27回ソフト溶液プロセス研究会講演会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] Y2O3 : Erの液中レーザーアブレーションにおけるパワー密度の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野寺裕司,中村一隆,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: レーザー学会第31回年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] Optical properties of long afterglow nanoparticles prepared by laser ablation in liquid (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Wada, F. Yoshimura, F. Wakai, M. Hara and O. Odawara
  • 学会等名: Pacifichem
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 2010-12-20
• [学会発表] Optical Properties of Zinc Oxide Nanocrystals Capped by Polymers (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Tachikawa, A. Noguchi, M. Hara, O. Odawara and H. Wada
  • 学会等名: International Symposium for Phosphor Materials
  • 発表場所: Suwon
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] 液相レーザアブレーションによるSr_2MgSi_2O_7ナノ粒子の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田裕之
  • 学会等名: レーザーを利用したナノ粒子生成
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Optical Properties of ZnO Nanoparticles Capped by Polyethylene Glycol (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Tachikawa, A. Noguchi, M. Hara, O. Odawara and H. Wada
  • 学会等名: International conference on Nanophotonics(OSA)
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] Preparation of long afterglow nanoparticles for bioimaging (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Wada, F. Yoshimura, F. Wakai, M. Hara and O. Odawara
  • 学会等名: International conference on Particle
  • 発表場所: Lake Buena Vista
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] Langmuir-Blodgett法を用いた酸化亜鉛ナノ粒子薄膜の作製と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 蓮池悠平,北本仁孝,原正彦,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 電気化学会第77回大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 液相レーザーアブレーション法を用いた無修飾InP量子ドットの合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加賀谷俊介,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 長残光ナノ粒子の液相レーザアブレーションによる作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田裕之,吉村文孝,中村一隆,若井史博,原正彦,吉本護,小田原修
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 表面修飾ZnOナノ粒子の蛍光特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 立川慎吾,野口敦史,原正彦,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 第48回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 宜野湾
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] バイオイメージングに向けた長残光性蛍光ナノ粒子の作製と光学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉村文孝,廣田順二,中村一隆,若井史博,吉本護,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 第48回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 宜野湾
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] ZnOナノ粒子の表面修飾と蛍光特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 立川慎吾,野口敦史,原正彦,小田原修,和田裕之
  • 学会等名: 電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 小金井
  • 年月日: 2009-09-10
• [備考]
  • URL: http://www.wada.iem.titech.ac.jp/