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[2007/02/05]

ニュースリリース
報道関係者各位
筑波大学 大学院数理物質科学研究科


次世代ナノデバイス向け
高品質無機ナノ粒子の安価な大量合成法を開発

− 各種単電子トンネルデバイス,光スイッチ,超高密度磁気記録媒体などの用途に可能性 −


【新規発表事項】
 筑波大学(茨城県つくば市,学長:岩崎洋一)の寺西利治教授らの研究グループは,次世代のナノ電子・光・磁気デバイスに用いられる種々の金属・半導体・金属酸化物ナノ粒子の簡便で安価,高品質な大量合成法の開発に成功しました。本技術は,溶媒不在下あるいは微量存在下で安価な金属塩を用いた簡便なプロセスにより,市販のナノ粒子と比べ粒径分散10%以下の高品質ナノ粒子を合成します。この技術により合成された高品質ナノ粒子は各種単電子トンネルデバイス,光スイッチ,超高密度磁気記録媒体などのナノデバイスの構成要素として,当該製品の実用化と高性能化を加速させるものです。

【背景】
 無機ナノ粒子を使用した超低消費電力で稼働する高性能小型ナノデバイス開発に対する関心が高まる中,市販の無機ナノ粒子は,「高価な割に多分散で低品質である」「所望の分散溶媒が選べない」「所望の化学種がない」といった課題があり,デバイス構成単位となる無機ナノ粒子を高品質で安価に大量合成する方法が未だ確立されていません。また,無機ナノ粒子をデバイスに展開するためには,ナノ粒子を大面積で規則配列する技術が必要不可欠であるが,比較的大きなナノ粒子の自己組織化現象に頼っているのが現状です。

【訴求点】
 今回大量合成方法の開発に成功したナノ粒子は,溶媒不在下あるいは微量存在下で安価な金属塩を用いて合成を行います。金属塩ならびに有機配位子(溶媒としても働く)を混合し,加熱する簡便なプロセスで合成でき,市販のナノ粒子に比べ,粒径分散が10%以下と高品質となることから,粒径(1〜10nm),形状(cubo-八面体,ロッド,正四面体,立方体),組成,相分離構造(合金,コアシェル)の制御が可能です。さらに二種類の化学種が接合したヘテロ構造ナノ粒子(例えば,貴金属と強磁性金属酸化物が接合した粒子)も容易に合成できます。ナノ粒子を用いることで,桁違いの高性能・超低消費電力・小型ナノデバイスが作製できます。これらのナノ粒子は種々の溶媒に可溶なことから,溶液プロセスを用いて基板上にパターニングすることができ,デバイス製造コストの大幅な削減ができます。

 寺西教授は,2000年よりナノデバイス用無機ナノ粒子の合成と配列制御に取り組んでおり,無機ナノ粒子の大きさ,組成,相分離構造の制御に関する多くの論文,特許を所有しています。大量合成可能な化学種としては,例えば,Au,Ag,Pdなどの単一貴金属,Au25クラスター,FePt,FePd,ZnPdなどの二元金属,CdS,CdSeなどのII-VI族半導体,Fe3O4,Ga2O3,SnO2などの金属酸化物,Cu2S,PdSx,Co9S8などの金属硫化物があります。これらナノ粒子を使用したデバイスは,単電子トランジスタ,フローティングゲートメモリ,ナノ配線,光スイッチ,量子レーザー,超高密度磁気記録媒体,ナノコンポジット磁石,燃料電池用水素供給触媒,水素吸蔵材料など多岐にわたり,利用分野もエレクトロニクス機器,通信,HDD,自動車など,様々な産業の発展に貢献する画期的な材料です。

【今後】
 今後,研究室では,大量合成された各種無機ナノ粒子を用いた次世代ナノデバイスの実用化・量産化に向け,国内外の企業との連携を進めていきます。

【備考】
 本成果は,新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO技術開発機構)産業技術研究助成事業による研究成果です。

【本件に関するお問い合わせ】
筑波大学 大学院数理物質科学研究科   寺西利治 教授
TEL&FAX:029-853-4011 e-mail:teranisi@chem.tsukuba.ac.jp
URL:http://www.chem.tsukuba.ac.jp/teranisi/index.html

【テクニカルノートはこちら】
  筑波大学 寺西研究室からの提案
・無機ナノ粒子の量産化・次世代ナノデバイスの共同開発の提案 [2007年02月07日]



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