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2012 年度 実施状況報告書

コアシェルナノ粒子の結晶配向合体による量子ドット超格子構造体の作製

研究課題

研究課題/領域番号 23510151
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

上原 雅人  独立行政法人産業技術総合研究所, 生産計測技術研究センター, 主任研究員 (10304742)

キーワードナノ粒子 / 粒子合体 / 電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー
研究概要

本年度は、コアシェルナノ粒子の結晶配向合体による量子ドット構造体の組織制御を行うための、コアシェルナノ粒子の形態制御を行った。コアとなるCuInS2ナノ粒子についてこれまでは直径約5nm以上での形態制御が可能であった。しかし結晶配向合体が生ずるためには更に小さいサイズのナノ粒子が必要と考えた。本年度、原料溶液組成や合成温度等を検討した結果、直径約3nmで均一なCuInS2ナノ粒子を合成することができた。また、これに伴い、ZnSシェルの被覆条件も検討した。高分解能電子顕微鏡および電子線トモグラフィーによる3次元的形態および原子配列等の構造解析により、現在、層厚1nm以下の被覆を達成していると推察される。量子閉じ込めと量子ドット構造体の母相の結晶性を高めるために、更に厚く被覆する必要があり、現在、検討中である。
昨年度の研究成果について、サンフランシスコ(米国)で開催されたMaterials Research Societyで発表を行い、透過電顕での解析やナノ粒子の構造制御について、海外の多くの研究者と議論することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

コアシェルナノ粒子の基本的な合成方法は確立している。本研究課題でキーとなるナノ粒子の結晶配向合体が生じやすくなるような、コアシェルの形態制御範囲を拡張する必要あり、来年度早い段階での合成条件の最適化を達成する。

今後の研究の推進方策

コアシェルナノ粒子の形態制御、特にシェル厚制御について条件を最適化する。条件を確立した後に、量子ドット内包ナノロッドの合成とその自己組織化の条件を探索する。また、ナノ粒子の表面構造の環境依存性について引き続き議論するために、透過電顕等を用いて、熱処理による形態変化を解析する。ナノ粒子の表面構造を調査するために、電子線トモグラフィにより3次元形状をフォローしつつ、同時に格子像観察によって結晶学的な議論を行う。様々な条件下で合体させた試料について構造解析する。

次年度の研究費の使用計画

コアシェルナノ粒子の合成とその配向合体やナノロッドの組織化に関する実験や観察等に必要な試薬や観察用支持膜、器具の購入に使用する。また、本年度の成果を学会で発表する予定であり、旅費や参加に使用する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Investigation of Growth Behavior of ZnS Nanocrystal by HR-TEM and STEM-Tomography2012

    • 著者名/発表者名
      M. Uehara
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Symp. Proc

      ページ: 1474-CCC05

    • DOI

      10.1557/opl.2012.1351

  • [学会発表] 透過電顕を用いた特異形状ナノ粒子の立体構造評価2013

    • 著者名/発表者名
      上原雅人
    • 学会等名
      産総研・計測・計量標準分野セミナー (Nano tech 13)
    • 発表場所
      東京都江東区
    • 年月日
      20130201-20130201
    • 招待講演
  • [学会発表] Investigation of Growth Behavior of ZnS Nanocrystal by HR-TEM and STEM-Tomography2012

    • 著者名/発表者名
      Masato Uehara
    • 学会等名
      Materials Reseach Society 2012 Spring Meetings&Exhibits
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      20120409-20120413
  • [学会発表] 電子線トモグラフィーとHR-TEMによる硫化亜鉛ナノ粒子の構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      上原雅人
    • 学会等名
      平成24年度セラミックス協会九州支部秋季合同研究発表会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2012-12-07

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公開日: 2014-07-24  

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