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微粒子表面への量子点列の形成と非線形光学特性に関する研究

微粒表面量子点阵列的形成及非线性光学特性研究

基本信息

批准号：
11875013
负责人：
辻博司
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

1.多種金属負イオン注入による多種類金属量子ドットの形成とTEM観測銅負イオン(30keV)、60keV、90keVで1×10^<17>ions/cm^2)を注入したシリカガラスにそれぞれ重ねて銀負イオンを40keV、5×10^<16>ions/cm^2注入した多重注入試料を作製して、熱処理による光吸収特性の変化を調べた。その結果、300℃以下の熱処理では、2.2〜2.6eVの広い帯域で光吸収が観測され、銅ど銀の合金による量子ドットの存在が伺われた。400〜800℃の熱処理では3eV付近に強い光吸収特性が現れ、数ナノメートル径の銀量子ドットへの形成が示唆された。また、800や900℃では、2.2eVと3eVの2ヶ所に小さいな光吸収ピークが現れ、銅と銀のそれぞれの量子ドットが形成されたことが示唆された。これらの熱処理による変化はガラス中でのナノサイズの量了ドットの融点が異なるためであると考えられる。また、30keV銅負イオンと40keV銀負イオンそれぞれの単独注入シリカガラスおよび銅銀多重注入シリカガラス(60keVCu+40keVAg)の断面TEM観測を行った。銅注入シリカでは表面から深さ30nmの位置に15nm程度の粒径の銅量子ドット列と深さ約7nm位置に粒径が5nm程度の量子ドット列が観測された。銀注入試料では、深さ約30nmに数nm径の量子ドットと表面近傍に約15nm径の大きな量子ドットそしてその中間に約10nm径の量子ドットが観測された。多重注入試料では5〜40nmの深さ位置に10nm径程度の合金によると思われる量子ドットが観測された。2.金属量子ドット含有光触媒の開発ルチル型チタニアに50keV銅負イオンや65keV銀負イオンを注入した試料を作製し、熱処理による光吸収特性と蛍光灯照射下によるメチレンブルーの脱色による光触媒反応を測定した。その結果、400℃の熱処理で表層に銅や銀の量子ドットの形成が見られた。また、負イオン注入して400℃で熱処理したチタニアは、未注入の物に比べて約1.8倍の光触媒効率を有することが判明した。

1. The formation of multi-metal quantum particles and TEM measurement of copper (30keV, 60keV, 90keV<17>) were investigated<16>. As a result, heat treatment below 300℃ resulted in light absorption in the range of 2.2 ~ 2.6eV, and the presence of quantum particles in copper and silver alloys. Heat treatment at 400 ~ 800℃ shows strong light absorption characteristics near 3eV, and the formation of silver particles with large diameter shows that At 800 ℃ to 900℃, 2.2eV to 3eV, the light absorption ratio of copper to silver is reduced. The heat treatment process is different. TEM measurements of the cross sections of Cu, Ag, Cu, Cu, Ag, Ag, Cu, Ag, Ag Copper implanted particles were measured at a depth of 30nm on the surface and at a depth of about 7nm on the particle size of about 15 nm. The silver implanted sample was measured at a depth of about 30nm and a diameter of about 15nm near the surface and a diameter of about 10nm in the middle. The multi-injection sample is 5 ~ 40nm deep and 10nm in diameter. 2. The development of metal quanta containing photocatalyst is characterized by its photoabsorption characteristics under irradiation with fluorescent lamp, 50keV copper negative electrode and 65keV silver negative electrode. As a result, heat treatment at 400℃ resulted in the formation of copper and silver quantum dots in the surface layer. It was found that the photocatalyst yield was about 1.8 times higher than that of the uninjected material after heat treatment at 400℃.