研究概要

ナノスペースファクトリー創製とそのメカニズムに関する研究

近年注目されている量子ドットなどのナノ3次元構造のエピ成長には原子レベルでの均一性が要求され、その成長過程をその場で観察する評価手法は必要不可欠である。現在、すでに電子線や光などを用いる手法(例えばRHEED,RDS)が実用化されて、広く使われている。しかし、この手法では、Layer by layerの2次元成長の原子レベルで評価・制御を可能としても、量子ドットのように3次元成長する実空間を原子レベルで評価することはできない。その点、走査型トンネル顕微鏡(STM)が有望であるが、振動や原料蒸着を嫌うSTMは、通常、分子線エピタキシィ(MBE)などの成長装置とゲートバルブ等で仕切られた別の真空容器に入れられ、成長後、温度を室温に戻してから、STM室に搬送して観察を行う。しかし、これではその場観察は行えない。そこで本研究室ではMBEとSTMを一容器内に完全合併した「STMBE」装置の開発に取り組み、このSTMBE装置を用いて、InAs量子ドット成長表面の原子レベルその場STM観察を中心に、半導体表面構造の解析を行っている。更に、半導体表面上に有機金属触媒を固定させ、触媒活性の向上を目指した研究なども行っている。

STMBE装置

写真:STMBE装置(分子線エピタキシィ(MBE)成長その場走査型トンネル顕微鏡(STM)観察装置)

希土類ドープナノ蛍光体の合成と光物性評価

寄附講座においては、地域産業と密接に連携することで医療や先端科学技術の各分野において利用価値の高い蛍光体や粉体の合成を目指し、特色のある研究を展開します。例えば、ソフト溶液化学などの省エネルギープロセスを駆使したセラミックナノ粒子の合成や有機高分子との複合による機能性付与・レーザー分光測定装置を用いた、蛍光特性などの光物性評価に関する研究を行います。とりわけ研究例の少ない近赤外発光のためのナノ粒子蛍光体に着目し、光通信・医療診断・認証印刷における応用を目指します。

希土類ドープナノ蛍光体の地域連携研究

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