エアロゾルプロセスによるシリコン量子ドット材料創製

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360338
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 瀬戸 章文 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (40344155)
• 研究分担者: 大谷 吉生 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (10152175)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 薄膜・微粒子形成 / エアロゾル / 量子ドット / 太陽電池 / ナノ粒子 / レーザー / コアシェル / ナノ構造

研究概要

シリコン、炭素など、埋蔵量が豊富でかつ毒性の低い材料系において、高度に制御された量子ドット構造を形成することで、次世代高効率太陽電池などに用いられる光電変換材料の合成プロセスの開発を行った。このために、シリコンを核として、その周りを透明導電体でコーティングした二層構造ナノ粒子（コアシェル粒子）を、レーザー技術とエアロゾル技術の融合によってワンステップに直接合成することに成功した。また、これを薄膜状に積層した量子ドット構造体を形成するプロセスの開発を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Phase transition and restructuring of carbon nanoparticles induced by aerosol laser irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Seto, A. Inoue, H. Higashi, Y. Otani, N. Kohno and M. Hirasawa
  • 雑誌名: Carbon 巻: 70 ページ: 224-232
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2013.12.111
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Efficiency Unipolar Charger for Sub-10 nm Aerosol Particles Using Surface-Discharge Microplasma with a Voltage of Sinc Function (2013)
  • 著者名/発表者名: E. Manirakiza, T. Seto, S. Osone, K. Fukumori, and Y. Otani
  • 雑誌名: Aerosol Sci. Tech. 巻: 47 ページ: 60-68
  • DOI: 10.1080/02786826.2012.725492
  • 査読あり
• [雑誌論文] Onion-like carbon nanoparticles generated by multiple laser irradiations on laser-ablated particles (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Inoue, T. Seto and Y. Otani
  • 雑誌名: Carbon 巻: 50 ページ: 1116-1122
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2011.10.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of surrounding gas temperature on the morphological evolution of TiO_2 nanoparticles generated by laser ablation in tubular furnace (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuji, T. Seto and Y. Otani
  • 雑誌名: J. Nanoparticle. Res. 巻: 14 ページ: 674-683
  • DOI: 10.1007/s11051-011-0674-7
  • 査読あり
• [学会発表] レーザーを用いた選択成長による複合ナノ粒子の合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸章文,大曽根早帆,大内康久,東秀憲,大谷吉生
  • 学会等名: 化学工学会第79年会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] Aerosol Nanoparticles - Synthesis, Measurement and Control (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Seto
  • 学会等名: Asian Aerosol Conference
  • 発表場所: Australian Technology Park, Sydney
  • 年月日: 20131202-05
  • 招待講演
• [学会発表] レーザーアブレーション法によるシリコンをコアとした複合ナノ粒子の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大内康久,東秀憲,瀬戸章文,大谷吉生
  • 学会等名: 応用物理学会秋期学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 20130916-20
• [学会発表] ナノ粒子の静電沈着による高分子フィルム状への二次元パターン形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 牛尾高朗,瀬戸章文,大谷吉生,福森幹太
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋期大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20130916-18
• [学会発表] エアロゾルレーザーアブレーションによる炭素ナノ粒子の形態変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上歩,瀬戸章文,大谷吉生ら
  • 学会等名: 化学工学会 第78年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 20130317-19
• [学会発表] エアロゾルプロセスによるコアシェルナノ粒子の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大内康久,瀬戸章文,大谷吉生ら
  • 学会等名: 化学工学会 第78年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 20130317-19
• [学会発表] レーザーアブレーションによる透明基板上へのカーボン薄膜の堆積 (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤田和弥,瀬戸章文,大谷吉生ら
  • 学会等名: 化学工学会 第78年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 20130317-19
• [学会発表] Aerosol Nano-Processing for Nanomaterial Synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Seto
  • 学会等名: Korean Association for Particle and Aerosol Research
  • 発表場所: ヨンピョン(韓国)
  • 年月日: 2013-07-04
  • 招待講演
• [学会発表] エアロゾルナノテクノロジー : ナノ粒子の発生・計測・制御とその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸章文
  • 学会等名: 応用物理学会第13回界面ナノ電子化学研究会
  • 発表場所: 芝浦工業大学
  • 年月日: 2013-03-22
  • 招待講演