分子シンクロを用いた半導体ナノ結晶ネットワーク形成による物性制御

利用分子同步形成半导体纳米晶体网络来控制物理性质

基本信息

批准号：
13022273
负责人：
梅津郁朗
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Konan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではひげ状のポリマー(PEG/PAMA)をもつCdSナノ結晶を作成しナノ結晶間のシンクロ作用の検討を行った。試料は溶液状態と石英基盤上にキャスト乾燥した2種類の試料を用意した。この試料の特徴は溶液状態とキャスト乾燥状態の再結合過程の変化である。発光は2.3eVと2.5eVの二つの成分から成り立っており、乾燥によって高エネルギー側に変化する。試料の状態によって再結合過程が異なるのはドット間距離が変化しドット間の相互作用が起こったためか表面の効果であるかいずれかが考えられる。この両者を区別するためにコロイド試料の溶液を乾燥させPLの変化を時間とともに測定した。溶液が乾燥した時点でも急激な変化は見せず発光ピークは2.3eVから2.5eVに徐々に変化していった。これはPLの変化は溶媒の影響ではなくドット間の距離の影響であるためと考えられる。このような再結合過程の能動的な変化は分子間のシンクロナイゼーションを意味し、この物質が環境に敏感な能動素子として適用可能であることを示す。この特徴を利用し、ひげ状のポリマーにタンパクを結合させ、エネルギー移動の観測を行った。その結果、この試料はエネルギー移動を利用した生体センサーとして十分実用になるとの結論を得た。一方、我々はシリコンの発光機構と表面状態の研究を行っている。最近我々はシリコンナノ結晶をコロイド化する技術を開発した。コロイド化によって光吸収に顕著な差がみられたことからナノ結晶集合体ではシンクロ現象が光吸収に影響していると考えられる。またコロイド化の成功によってシリコンナノ結晶の生体ラベルヘの応用の道を開いた。

在这项研究中，制备了带有晶须样聚合物（PEG/PAMA）的CD纳米晶体，并研究了纳米晶体之间的同步。制备了两种样品，这些样品是在溶液中制备的，并将其铸干到石英底物上。该样本的特征是溶液状态和铸干状态之间的重组过程的变化。发射由两个组成部分组成：2.3EV和2.5EV，在干燥时会更改高能量。人们认为，重组过程因样品的状态而有所不同，因为点之间的距离发生变化和点之间的相互作用发生或由于表面效应而发生。为了区分两者，将胶体样品的溶液干燥，并随着时间的推移测量PL的变化。即使溶液干燥，也没有突然的变化，发射峰逐渐从2.3 eV变为2.5 eV。这被认为是因为PL的变化不是溶剂的效果，而是点之间的距离。重组过程中的这种主动变化意味着分子间同步，表明该材料适用于活动对环境敏感的装置。使用此特征，蛋白质与晶须样聚合物结合，并观察到能量转移。结果，得出结论，该样品作为利用能量传递的生物传感器足够实用。同时，我们正在研究硅的发光机理和表面状态。最近，我们开发了一项技术来使硅纳米晶体胶体化。由于胶体化在光吸收上显示出显着差异，因此人们认为同步会影响纳米晶体组装中的光吸收。成功的胶体化还为将硅纳米晶体应用于生物标签铺平了道路。