配向性メソポーラスシリカ薄膜の作製およびその薄膜を用いた応用

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界面活性剤ミセルと無機種の組織化により形成する、高い透明性を有するメソポーラスシリカ薄膜は、光学材料としての応用が期待されている。昨年度、メソポーラスシリカ薄膜の、巨視的な細孔の配向制御を達成した。当該年度は、配向制御したメソポーラスシリカ薄膜の応用を模索するため、この薄膜を鋳型に用いた金属ナノワイヤの作製、および、配向制御したメソポーラス薄膜の可能性を広げるために、組成、形態の制御を試みた。一軸配向性2次元ヘキサゴナル構造メソポーラスシリカ薄膜を鋳型に用いて、一軸配向性白金ナノワイヤ薄膜の作製に成功した。各種分析の結果より、非常に高密度で一軸配向した白金ナノワイヤの形成をはじめて確認した。この薄膜は、偏光を用いることで、巨視的な光学異方性を示すことを確認した。一軸配向性2次元ヘキサゴナル構造メソポーラス薄膜の壁構造を有機シリカへと展開した。有機シリカ種として、1,4-bis(triethoxysily1)benzeneを用いて、ラビング処理基板上に薄膜を作製した。得られた薄膜は、非常に高度に配向制御されたメソ細孔を有していた。この薄膜は、従来のシリカ薄膜では観測されない有機基由来の光学特性が確認されたことから、機能性ホストマテリアルとしての展開が期待される。雲母基板上への単結晶性3次元ヘキサゴナル構造メソポーラスシリカ粒子の作製に成功した。基板上に形成したメソ構造および粒子形態は、基板の結晶構造を反映して配向していた。本手法は、パターニング技術などを用いることで、完全に配置が制御されたメソポーラスシリカ単結晶の作製が可能であると考えられる。