超臨界流体とレーザーアブレーションで創製する光の3原色で発光するナノクラスター

研究計画:装置を開発し、その装置を用いて超臨界流体とアブレーションで電子状態の異なるナノクラスター創製の研究を行う。成果:(1)ナノ粒子創製装置の開発:開発した装置はレーザーや高圧セルなど全て含めて20x40x70cmとコンパクトである。高圧サンプルセルは、旋盤・フライス盤を用いて加工した。光学系は、ファイバー光学系を用いることにより、明るい部屋での測定も可能となった。また高圧でのその場観察も行える。(2)超臨界流体中でSiのアブレーション:Siナノクラスターを生成することができた。生成したクラスターの吸収スペクトル・動的光散乱測定より、流体の密度を変えてアブレーションすることにより、異なる電子状態・異なるサイズのSiナノクラスターを選択的に創製できることを見出した。(3)超臨界流体中での金のアブレーション:金ナノ粒子を精製することができた。生成したクラスターの吸収スペクトル・動的光散乱測定より、流体の密度を変えてアブレーションすることにより、形状・サイズの異なる金ナノ粒子の創製に成功した。なお、低密度では金ナノロッドが中心にでき、また高密度では金ナノ粒子が主に生成した。

研究計画:装置を開発し、その装置を用いて超臨界流体とアブレーションで電子状態の異なるナノクラスター創製の研究を行う。成果:(1)ナノ粒子創製装置の開発:開発した装置はレーザーや高圧セルなど全て含めて20x40x70cmとコンパクトである。高圧サンプルセルは、旋盤・フライス盤を用いて加工した。光学系は、ファイバー光学系を用いることにより、明るい部屋での測定も可能となった。また高圧でのその場観察も行える。(2)超臨界流体中でSiのアブレーション:Siナノクラスターを生成することができた。生成したクラスターの吸収スペクトル・動的光散乱測定より、流体の密度を変えてアブレーションすることにより、異なる電子状態・異なるサイズのSiナノクラスターを選択的に創製できることを見出した。(3)超臨界流体中での金のアブレーション:金ナノ粒子を精製することができた。生成したクラスターの吸収スペクトル・動的光散乱測定より、流体の密度を変えてアブレーションすることにより、形状・サイズの異なる金ナノ粒子の創製に成功した。なお、低密度では金ナノロッドが中心にでき、また高密度では金ナノ粒子が主に生成した。