粘土エレクトロニクスの創成

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23655200
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 佐藤 久子 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20500359)
• 研究分担者: 末益 崇 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (40282339)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 無機材料 / 層状・層間化合物 / 粘土鉱物 / ナノシート / 光伝導性 / トランジスタ / ペロブスカイト型ニオブ酸 / 合成サポナイト

研究概要

本研究では環境に優しい低エネルギー型デバイスをめざして、無機層状化合物のみの電子デバイスに挑戦した。層状化合物の中で、粘土鉱物は天然に豊富に産する環境にやさしい無機素材として広く用いられてきた。本研究では、典型元素のみからなる粘土鉱物の剥離化によって、ナノシート化し、その透明性や柔軟性を利用して電子デバイスの絶縁層としての応用を目指した。粘土鉱物の一種である合成サポナイトナノシートを光半導体性のニオブ酸ナノシートと組み合わせて、電界制御型トランジスターの製造に挑戦し、トランジスター特性を示すことに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of grain size and surface oxides on minority-carrier lifetime in undoped n-BaSi2 on Si(111) (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Takabe, K. O. Hara, M. Baba, W. Du, N. Shimada, K. Toko, N. Usami, and T. Suemasu
  • 雑誌名: J. App. Phys 巻: (In press)
  • DOI: 10.1063/1.4878159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Keishi Ohara and Shin-ich Nagaoka, Multi-emitting Properties of Hybrid Langmuir-Blodgett Films of Amphiphilic Iridium Complexes and the Exfoliated Nanosheets of Saponite Clay (2014)
  • 著者名/発表者名: Hisako Sato, Kenji Tamura
  • 雑誌名: New J. Chem 巻: 38 ページ: 132-138
  • DOI: 10.1039/C3NJ00879G
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Morimoto, Takahiro Nakae, Keishi Ohara, Kenji Tamura, Shin-ichi Nagaoka and Hisako Sato
  • 雑誌名: New Journal of Chemistry 巻: 36 ページ: 2467-2471
  • DOI: 10.1039/C2NJ40351J
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2012)
  • 著者名/発表者名: Weijie Du, M. Suzuno, Muhammad Ajmal Khan, K. Toh, N. Nakamura, M. Baba, K. Toko, N.Usami, T. Suemasu
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100 ページ: 152114
  • DOI: 10.1063/1.3703585
  • 査読あり
• [雑誌論文] XRD and HRTEM Evidences for Fixation of Cesium Ions in Vermiculite Clay (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kogure, K. Morimoto, K. Tamura, H. Sato and A. Yamagishi
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 41 ページ: 380-382
  • DOI: 10.1246/cl.2012.380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Capture of Radioactive Nuclear Wastes from Sea Water by Use of Clay Minerals (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Morimoto, Kenji Tamura, Yasushi Umemura, Hisako Sato and Akihiko Yamagishi
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 40 ページ: 867-869
  • 査読あり
• [学会発表] 粘土絶縁膜の伝導性素子への接合 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岸晧彦, 田村堅志, 佐藤久子
  • 学会等名: 第57回粘土科学討論会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] 粘土鉱物ナノシートを用いた多重発光性極微量酸素センサーの開発を目指して (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤久子
  • 学会等名: 第57回粘土科学討論会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2013-09-04
  • 招待講演
• [学会発表] Si(001)基板上BaSi2 によるトンネル接合の形成と分光感度特性の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小池信太郎, 馬場正和, 中村航太郎, K.M. Ajamal, Weijie Du, 都甲薫, 末益崇
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2013-03-29
• [図書] Clay Minerals in Nature - Their Characterization, Modification and Application (2012)
  • 著者名/発表者名: Hisako Sato, Kenji Tamura and Akihiko Yamagishi
  • 総ページ数: 259-272
  • 出版者: InTech
• [図書] 革新機能材料の開発と応用展開-粘土鉱物, ナノシート, メソ孔シリカと有機系層状材料を利用して (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤久子
  • 総ページ数: 105-111
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] 愛媛大学教育研究者要覧
  • URL: http://kenqweb.office.ehime-u.ac.jp/Profiles/0010/0002337/profile.html
• [備考] 筑波大学研究室ホームページ
  • URL: http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~ecology/
• [備考] New Journal of Chemistry 36, 2467-2471, (2012)の論文は王立化学会のinside cover selected, Hot Article に選ばれた.(Hot article)
• [備考] Chem. Lett. 2012, 41, 380-382 の論文はCSJ Journal Report vol. 1 2014 のHot article に選ばれた.(Hot article)
• [備考] Chem. Lett. 40, 867-869 (2011) の論文は朝日新聞などの新聞, 蛍雪時代, NHK 松山などで放映して紹介された.(新聞発表など)
• [産業財産権] P型半導体材料およびその製造方法並びに半導体装置 (2014)
  • 発明者名: 佐藤久子, 田村堅志, 山岸晧彦
  • 権利者名: 愛媛大学, 物質材料研究機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 登録第5476157号
  • 取得年月日: 2014-02-14
• [産業財産権] ハイブリッド膜, ガスセンサおよび発光性センサ (2012)
  • 発明者名: 佐藤久子, 田村堅志, 山岸晧彦
  • 権利者名: 愛媛大学, 物質材料研究機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2012-68298
  • 出願年月日: 2012-03-23