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DGIST、ナノ粒子構造を分析する分光学的分析法を開発

イリノイ州立大学研究チームと共同で


DGIST(ソン・サンヒョク総長)は知能型素子融合研究室のイム・ソンジュン先任研究員が米国イリノイ州立大のアンドリュー・スミス教授研究チームとの共同研究を通じて吸光スペクトルの測定だけで半導体ナノ粒子の結晶構造を分析できる「ナノ光学結晶学(Optical Crystallography)分析法」を開発したと6月14日に発表した。

半導体ナノ粒子は粒子の大きさと形によって光学的、電気的特性を調節できる独特なナノ物質でLED、太陽電池、光センサー、生体分子イメージングなど多様な科学技術分野で広く活用されている。

ナノ粒子の光学的、電気的、形態的特性を理解し制御するにはナノ粒子の結晶構造を正確かつ効率的に分析する過程が必須。しかし現在ナノ粒子結晶構造分析に一般的に活用されているX線回折技法は高価な分析装置を使用し、多量の精製された粉末状態のナノ粒子試料が必要でコストがかかった。また溶液内で合成、精製、保管されるナノ粒子試料に直接的に使用することができないという限界があった。

研究チームはナノ粒子の結晶構造と吸光スペクトルの相関関係に関する実験と理論的研究を通じてセレン化カドミウム(CdSe)などのII-VI族半導体ナノ粒子の二つの結晶構造(zinc-blende、wurtzite)を吸光スペクトル分析だけで区別する方法を開発した。

研究チームの開発したナノ光学結晶学分析法を用いればX線回折技法で正確に分析することが難しい2ナノメートル以下のナノ粒子の結晶構造を正確に観察できる。また多結晶性(Polytypic)ナノ粒子の結晶構造も迅速に予測できる。

研究チームは分光学的方法をナノ粒子の構造と特性の相関関係を究明する研究に活用してナノ粒子合成技術を発展させられるものと期待している。

研究に当たったイム・ソンジュン先任研究員は「ナノ粒子の結晶構造だけでなく粒子の形と表面の状態など多様な構造的特性と光学スペクトルの相関関係を明らかにする新たな分析法。今後理論的研究と実験を持続的に行い活用価値の高い光学結晶学分析技法のための後続研究を進めたい」と話している。

研究結果は『Nature Communications』電子版に6月18日付で掲載された。





[2017-06-16]

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