TOP

石井あゆみ助教と長谷川美貴教授(理工 化学・生命科学)が、新しい青色発光性ナノ粒子を開発

NEWS

SCHEDULED

2015.7.13

TITLE

石井あゆみ助教と長谷川美貴教授(理工 化学・生命科学)が、新しい青色発光性ナノ粒子を開発

CATEGORY

石井あゆみ助教と長谷川美貴教授(両名とも理工学部 化学・生命科学科所属)が、ガラス(二酸化ケイ素)ナノ粒子*1の界面を利用し、希土類*2のユウロピウム(Eu)と有機化合物の金属錯体*3を融合させ、新しい青色発光体である「青色発光性ナノ粒子」を開発しました。
これまで希土類から青色発光体を得るためには、水素ガスなどを用いた強い還元雰囲気*4で高温焼成する製造プロセスが必要でしたが、石井助教と長谷川教授は、安価なガラスナノ粒子界面にユウロピウム(Eu)を固着させ、さらに有機化合物で覆うことで、従来よりもはるかに低い200℃の低温焼成で強い青色を発光させる(赤色から青色に変化させる)ことに成功しました(図1)。
このユウロピウムを融合させる手法は、有機化合物の種類やナノ粒子の形状を変えることで、新たな発光機能を付加する可能性も高く、今後、この青色発光体は、発光ダイオード(LED)や半導体レーザーなどの素材にも発展する可能性があり、マルチカラーの発光デバイス、生体内センシング(生体内の細胞を観測する等ほか)の材料などへの応用が期待されます。
なお、本研究成果は、Nature Publishing Groupの『Scientific Reports』に6月30日付で掲載されています。

*1 ナノ粒子・・・
ナノメートルのオーダー粒子。ナノメートルとは10億分の1メートル。比表面積が極めて大きいことや、そのサイズによって光の錯乱と反射が変化することなど、一般的な大きさの固体(バルク)の材料とは異なる特性を示すことから、様々な分野で研究や応用に向けた開発が進められている。

 

*2 希土類・・・
スカンジウム (Sc、原子番号21番)、イットリウム (Y、39番)、ランタン(La、57番) に、セリウム(Ce、58番)からルテチウム(Lu、71番) までの14元素(ランタニド)の総称。LaからYbまでの電子配置は、4fn5s25p6となり、内部にある4f軌道が不完全充填となる。この4f軌道の電子配置により特異的な性質を示し、磁性、発光、触媒、エレクトロニクス材料などに展開されている。

 

*3 金属錯体・・・
金属イオンと有機化合物の非金属の原子が結合した構造を持つ化合物。金属錯体は、有機化合物・無機化合物のどちらとも異なる多くの特徴的性質を示すことから、幅広い分野で研究が行われている。

 

*4 還元雰囲気・・・
還元とは、酸素を奪われる反応、 酸化数が減少する反応、 水素と化合する反応、 電子を受け取る反応を示し、還元雰囲気とは、たとえばCO、H2S、SO2、H2、ホルムアルデヒドなどで満たされた環境のことをさす。

関連情報