アンモニア液層輸送法による遷移金属過酸化物・超酸化物薄膜の合成と機能開拓

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22656143
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中村 吉伸 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30198254)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 遷移金属 / 過酸化物 / 表面状態 / 光励起 / 揮発性有機物 / センサー / Birch還元 / 酸素プラズマ

研究概要

自然界には存在しえない分子様結晶である遷移金属過酸化物／超酸化物を溶媒和電子による強還元法あるいは酸素プラズマとの反応にて合成することを目指し、その合成法の確立から薄膜合成プロセスにまでを目指した。スピン軌道相互作用による特異な物性が期待される4d、5d遷移金属イオンとの組み合わせにより過酸化物合成を試み試みたが、バルクの過酸化物は生成せず特徴的な物性も観測されなかった。しかしながら紫外光誘起により酸化物表面に過酸化物様酸素状態の存在が示唆されるデータが得られ、その触媒作用をを効率的に電気信号に変換する薄膜デバイスを構築することで、雰囲気中の芳香族揮発性有機物検出するセンサーを実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Oxide Hetero-interface for Combustible Gas Molecule Detection (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakamura, H.Takagi, and S.Fujitsu
  • 雑誌名: Progress in Natural Science : Materials International 巻: 24(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bonding Effect of Plasma-irradiated PET Films can be Preserved after Soaking in Various Liquid Reagents (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Miyoshi, Y.Nakamura, T.Endo, et.al
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl. Phys 巻: 53 ページ: 05FB21
  • DOI: 10.7567/JJAP.53.05FB21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-assisted VOC Sensing by p-NiO/n-ZnO Transparent Heterojunction Sensor Element (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakamura, Y.Ishikura, Y.Morita, H.Takagi, and S.Fujitsu
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B 巻: 187 ページ: 578-85
  • DOI: 10.1016/j.snb.2013.04.105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron Paramagnetic Resonance, Optical Absorption and Raman Spectral Studies on a Pyrite/Chalcopyrite Mineral (2012)
  • 著者名/発表者名: G.U.Reddy, K.Seshamaheswaramma, Y.Nakamura, S.L.Reddy, R.L.Frost and T.Endo
  • 雑誌名: Spectrochimica Acta Prat A Moleculra and Biomolecular Spectroscopy 巻: 96 ページ: 310-15
  • DOI: 10.1016/j.saa.2012.04.093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Structure of Halotrichite using Selected Spectroscopic Methods (2011)
  • 著者名/発表者名: G. U. Reddy, Y.Nakamura, T.Endo, et.al
  • 雑誌名: Journal of Molecular Structure 巻: 994 ページ: 238-41
  • DOI: 10.1016/j.molstruc.2011.03.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Local Electrochemical Phase Change in Resistive Switching Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Fujiwara, Y.Nakamura, H.Takagi, et al
  • 雑誌名: World. J. Eng 巻: 8 ページ: 339-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron paramagnetic resonance, NIR studies on zoisite, clinozoisite and chrom-zoisite minerals (2011)
  • 著者名/発表者名: S.L.Reddy, Y.Nakamura. T.Endo, et.al
  • 雑誌名: Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 巻: 78 ページ: 1240-44
  • DOI: 10.1016/j.saa.2010.12.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial Redistribution of Oxygen Ions in Oxide Resistance Switching Device after Forming Process (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yajima, Y.Nakamura, .H.Takagi, et.al
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl. Phys 巻: 40 ページ: 0602151-3
  • DOI: 10.1143/JJAP.49.060215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-Enhanced VOC sensing of the pn Junction Diode Composed of Wide gap Oxide Semiconductor (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakamura, Y.Ishikura, S.Fujitsu and H.Takagi
  • 雑誌名: World J. Engineering 巻: 7 suppl.-2 ページ: 530, 1-2
  • 査読あり
• [学会発表] Oxide Hetero-Interfacer for Combustible Gas Detection (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakamura
  • 学会等名: IUMRS-ICAM 2013
  • 発表場所: Qingdao, China
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] Photo-assited Organic Pollutants Sensing by an Oxide Semiconductor Pn Junction (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakamura, Y. Ishikura, Y.Morita and S.Fujitsu
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2013-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] Observation of Local Electrochemical Phase Change in Resistive Switching Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Fujiwara, Y.Nakamura, H.Takagi, et al
  • 学会等名: 19th International Conference on Composite and nano-Structure (1CCE-19)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2011-07-26
• [学会発表] 雰囲気感応性ワイドギャップpn ヘテロ接合におけるUV 光アシストVOC検知特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石倉 唯, 森田祐介, 中村吉伸, 高木英典, 藤津 悟
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Photo-Enhanced VOC sensing of the pn Junction Diode Composed of Wide gap Oxide Semiconductor (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakamura, H.Takagi, S.Fujitsu, et al
  • 学会等名: 18th International Conference of Composite and Nano-Engineering(ICCE-18)
  • 発表場所: Anchorage, USA
  • 年月日: 2010-07-08
  • 招待講演
• [図書] Advances in Chemical Sensors, Edited by Wen Wang (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakamura, H.Takagi, and S.Fujitsu
  • 総ページ数: 346
  • 出版者: InTech Open Access Publisher
  • URL: http://www.intechopen.com/books/advances-in-chemical-sensors
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.crm.rcast.u-tokyo.ac.jp/index.html