改良型逆ミセル法による応力発光超微粒子の製造技術に関する研究

アルミン酸ストロンチュウム(SAO)にユウロピウム(Eu)をドープしたものは、応力を印加すると緑色の発光を示す。我々は、この応力発光体を用い新規な応力分布計測法の開発を進めている。この応力分布の空間分解能を向上させるためには、応力発光体の超微粒子化が重要な研究テーマとなっている。力-光変換ナノデバイスの構築やナノレベルでの応力発光現象の研究には、応力発光ナノ粒子が不可欠である。特に、ナノテクノロジ分野において、単一応力発光ナノ粒子が自立単一ナノセンサーとしての応用は非常に有望である。本研究においては、まず、前駆体が包まれる逆ミセルの周りを芳香族化合物で覆う。この芳香族化合物を重合させ、高分子化した後、界面活性剤を取り除く。これを仮焼成することにより、炭素皮膜を施した発光体前駆体を調整する。この炭素皮膜した前駆体を高温で焼成し、100nmの応力発光を示すナノ粒子を得ることができた。また、純度、結晶性を確保した単一ナノ粒子の生成を目標に、実験装置の改良を行い、新規な噴霧熱分解法プロセスを提案した。1個霧から1個粒子を生成する常識を覆し、1個の霧から多数ナノ粒子の生成を行うことで、約10-30nmのナノ発光粒子を調製できた。このナノ粒子をAFMのカンチレバーで押し、発光をフォトンカウンタで計測することにより、この単一ナノ粒子が応力発光を示すことを確認した。

アルミン酸ストロンチュウム(SAO)にユウロピウム(Eu)をドープしたものは、応力を印加すると緑色の発光を示す。我々は、この応力発光体を用い新規な応力分布計測法の開発を進めている。この応力分布の空間分解能を向上させるためには、応力発光体の超微粒子化が重要な研究テーマとなっている。力-光変換ナノデバイスの構築やナノレベルでの応力発光現象の研究には、応力発光ナノ粒子が不可欠である。特に、ナノテクノロジ分野において、単一応力発光ナノ粒子が自立単一ナノセンサーとしての応用は非常に有望である。本研究においては、まず、前駆体が包まれる逆ミセルの周りを芳香族化合物で覆う。この芳香族化合物を重合させ、高分子化した後、界面活性剤を取り除く。これを仮焼成することにより、炭素皮膜を施した発光体前駆体を調整する。この炭素皮膜した前駆体を高温で焼成し、100nmの応力発光を示すナノ粒子を得ることができた。また、純度、結晶性を確保した単一ナノ粒子の生成を目標に、実験装置の改良を行い、新規な噴霧熱分解法プロセスを提案した。1個霧から1個粒子を生成する常識を覆し、1個の霧から多数ナノ粒子の生成を行うことで、約10-30nmのナノ発光粒子を調製できた。このナノ粒子をAFMのカンチレバーで押し、発光をフォトンカウンタで計測することにより、この単一ナノ粒子が応力発光を示すことを確認した。