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2012 年度 実績報告書

ハイブリッド高分子ナノ集積体の非線形応答ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 24350112
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東北大学

研究代表者

三ツ石 方也  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70333903)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードハイブリッド / ナノシート / 集積体 / 光機能 / 電子機能
研究概要

一次元銀格子基板上に、LB法を用いた高分子ナノシートと発光体として2種類のCdSeナノ粒子を導入した発光ナノデバイスを作製し、その発光特性について検討した。特定の入射角から、P偏光もしくはS偏光の励起光を入射し、特定の測定角で発光を測定した。偏光の違いにより、位置の異なるCdSeナノ粒子の選択的な発光が観測された。ナノメートルスケールの位置制御が選択発光の実現に重要であることが示唆された。
代表的な強誘電性高分子ポリフッ化ビニリデン(PVDF)がCH_2-CF_2-が双極子モーメントと水素結合相互作用を有することに着目し、水面上での高効率β相の作製に取り組んだ。ポリフッ化ビニリデン(PVDF)溶液とpDDA溶液を別々に調製し、それぞれを独立に水面上に展開することで、崩壊圧40mN/m以上のPVDFナノシート形成できることを見出した。得られるナノシートをFT-IRで調べてみると、β相のピークのみが表れることがわかり、従来のような延伸・熱処理を施すことなく、強誘電性超薄膜が得られることが期待できる。
シルセスキオキサンを含む高分子ナノシートを前駆体とし、紫外線照射を行うことで光酸化SiO_2超薄膜の作製を検討した。光照射によりネットワーク型のSiO_2超薄膜に変化するが、膜厚は層数によらず、いずれも光照射前の約1/5へと減少した。また、光照射後も平滑性は失われないことが原子間力顕微鏡観察より確かめられた。現在のところ、0.4nmのSiO_2超薄膜の作製に成功している。SiO_2の1Si原子分にあたる厚みは0.18nmといわれており、本手法により、ほぼ2原子分にあたる厚みのSiO_2超薄膜が得られるといえる。

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

ハイブリッド高分子ナノ集積体の構築について、半導体ナノ粒子を利用した精密集積は順調に進んでいる。SiO_2超薄膜の電気特性については、導通が問題となっているが、強誘電性高分子超薄膜の作製に成功するなど、全体としては順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

半導体ナノ粒子を含むハイブリッドナノ集積体や強誘電性高分子超薄膜について、光・電子機能性の観点から、発光、電気特性における非線形特性を見出す。SiO_2超薄膜については当初の酸化還元反応だけではなく、表面濡れ性を生かした非線形応答系を考案する。

次年度の研究費の使用計画

再現性や信頼性を含めて、試料作製に取り組むための合成や基板、さらには測定における消耗品などに使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Direct observation of back energy transfer in blue phosphorescent materials for organic light emitting diodes by time-resolved optical waveguide spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      H. Hirayama, Y. Sugawara, Y. Miyashita, M. Mitsuishi, T. Miyashita
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 102 ページ: 088124

    • DOI

      10.1063/1.4792838

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile Preparation of Highly Oriented Poly(vinylidene fluoride) Langmuir-Blodgett Nanofilms Assisted by Amphiphilic Polymer Nanosheets2012

    • 著者名/発表者名
      Huie Zhu
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 45 ページ: 9076-9084

    • DOI

      10.1021/ma301711g

    • 査読あり
  • [学会発表] Ferroelectric Nanocapacitors of Poly(vinylidene fluoride) Langmuir-Blodgett Nanofilms for Nonvolatile Memories2013

    • 著者名/発表者名
      Huie Zhu
    • 学会等名
      M&BE7
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2013-03-19
  • [学会発表] 機能性高分子超薄膜による発光制御を利用した光機能発現2012

    • 著者名/発表者名
      三ツ石 方也
    • 学会等名
      平成24年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      秋田大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-16
  • [学会発表] 高分子超薄膜と高効率・高機能2012

    • 著者名/発表者名
      三ツ石 方也
    • 学会等名
      第40回東北地区若手研究会夏季ゼミナール
    • 発表場所
      仙台(招待講演)
    • 年月日
      2012-07-02
  • [備考]

    • URL

      http://www.tagen.tohoku.ac.jp/modules/laboratory/index.php?laboid=90

URL: 

公開日: 2014-07-16  

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