溶液相からのシリコンクラスター量子結晶の作成

物質をナノレベルで形、大きさを制御し、その表面状態を設計した表面修飾ナノ粒子がナノテクノロジーにおける次世代の代表的な物質として注目を浴びているのは周知の事実である。ナノメートル領域で発現するであろう量子サイズ効果により新たな電子物性が設計されるためである。我々は5年前に日本において始めてナノ粒子を構成要素とする2次元、3次元の人工的な粒子結晶の作成に成功し、一昨年にはSiクラスターを用いて世界で始めて4族元素のクラスター結晶を水溶液より作成することに成功した。この粒子の結晶はナノメートルの周期構造を持つ量子ドット結晶といえるものであり、21世紀に期待されるナノテクノロジーのキー物質となるものである。このような成果を踏まえて、Siクラスター結晶の大量生産を行って、その光学的、電気的な物性測定を行う計画である。平成15年度においてはLiu博士に我々の開発したシリコンナノ粒子の作成法を勉強してもらった。すでに3種類の異なるシリコンクラスターの作成法を比較検討してもらった。大量生産を狙ったアークプラズマ法は装置の整備を終えナノ粒子を生産しつつある。各種の形状のシリコン異性体が水溶液中に作製され現在論文準備中である。原料をメーカーから入手しうるSiOxを出発原料とするシリコンクラスターの作成はナノ粒子の作成に成功した。量産方法も解決し、また出発原料としてのSiOxのxの設定、および処理温度により各種サイズのシリコンナノ粒子が作製できることが分かった。溶媒によりシリコン粒子のモルフォロジーを変化できることも分かり現在専門誌、Langmuirに投稿中である。さらにこれらナノ粒子を用いて気液界面におけるナノ粒子結晶の作成は17年度の研究課題である。物性測定を念頭に置いて特に大きなシリコン粒子結晶作製の条件だしをする予定である。

物質をナノレベルで形、大きさを制御し、その表面状態を設計した表面修飾ナノ粒子がナノテクノロジーにおける次世代の代表的な物質として注目を浴びているのは周知の事実である。ナノメートル領域で発現するであろう量子サイズ効果により新たな電子物性が設計されるためである。我々は5年前に日本において始めてナノ粒子を構成要素とする2次元、3次元の人工的な粒子結晶の作成に成功し、一昨年にはSiクラスターを用いて世界で始めて4族元素のクラスター結晶を水溶液より作成することに成功した。この粒子の結晶はナノメートルの周期構造を持つ量子ドット結晶といえるものであり、21世紀に期待されるナノテクノロジーのキー物質となるものである。このような成果を踏まえて、Siクラスター結晶の大量生産を行って、その光学的、電気的な物性測定を行う計画である。平成15年度においてはLiu博士に我々の開発したシリコンナノ粒子の作成法を勉強してもらった。すでに3種類の異なるシリコンクラスターの作成法を比較検討してもらった。大量生産を狙ったアークプラズマ法は装置の整備を終えナノ粒子を生産しつつある。各種の形状のシリコン異性体が水溶液中に作製され現在論文準備中である。原料をメーカーから入手しうるSiOxを出発原料とするシリコンクラスターの作成はナノ粒子の作成に成功した。量産方法も解決し、また出発原料としてのSiOxのxの設定、および処理温度により各種サイズのシリコンナノ粒子が作製できることが分かった。溶媒によりシリコン粒子のモルフォロジーを変化できることも分かり現在専門誌、Langmuirに投稿中である。さらにこれらナノ粒子を用いて気液界面におけるナノ粒子結晶の作成は17年度の研究課題である。物性測定を念頭に置いて特に大きなシリコン粒子結晶作製の条件だしをする予定である。