コアシェル構造を有する希土類ナノ結晶の光磁気特性

核壳结构稀土纳米晶的磁光性质

基本信息

批准号：
19018017
负责人：
長谷川靖哉
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

二価のユーロピウムEu(II)から構成されるカルコゲナイド(EuX;X=O,S,Se,Te)は強磁性を示す化合物半導体でる。これまでEuXナノ結晶の合成および特異的な光磁気特性が報告されているが、そのナノ結晶の会合状態や配列を制御した例はない1)。大きな磁気光学効果を示すEuXナノ結晶を任意に会合および配列できれば、会合状態に基づく新たな光磁気特性が期待できる。本研究ではEuSのナノサイズ化及びEuSナノ会合体の形状制御を行い、光の放射圧によってナノ粒子を補足して操作するレーザートラッピング法を用いてEuSナノ会合体の形態制御を行った。EuSナノ結晶の原料となるEu(III)錯体は、塩化ユウロピウムと硫黄を含む有機配位子との錯形成により合成した。この錯体を6時間加熱還元し、反応終了後にクロロホルム・ヘキサン混合溶液を用いて精製することにより紫色粉末を得た。得られた紫色粉末のXRD測定の結果より、バルクのEuSのピークと一致することが明らかとなり、Scherer式から算出される平均サイズは11nmとなった。さらに、この立方体型EuSナノ結晶はメタノール中において平均サイズ330nm程度の会合体を形成していることがDLS測定から明らかになった。次にレーザートラッピング法を用いて、ガラス基板上におけるEuS会合体の二次元配列を試みた。レーザートラッピング実験における散乱光強度の経時変化から、段階的な散乱光強度の増大が見られ、会合体が6個捕捉された様子が観測された。さらにこのレーザートラッピング手法を用いてEuS会合体のマニュピレーションを試み、マイクロスケールで任意に配列することに成功した。

由二价欧洲荷欧洲（II）组成的葡萄干层（EUX; X = O，S，SE，TE）是具有铁磁特性的复合半导体。尽管迄今已报道了EUX纳米晶体的合成和特定的磁光能，但尚无控制纳米晶体的关联状态或排列的例子1）。如果表现出较大磁光效应的EUX纳米晶可以任意关联和布置，则可以预期基于缔合状态的新的磁光特性。在这项研究中，我们使用激光捕获方法控制了EUS纳米化的形状，并控制了EUS纳米相关物体的形状，并控制了与EUS纳米相关物体的形态，这些方法补充了通过光辐射压力补充和操纵的纳米颗粒。欧盟（III）复合物是EUS纳米晶体的原材料，是通过在氯化欧洲和含有硫的有机配体之间进行络合而合成的。将该复合物加热并减少6小时，并且在反应完成后，使用氯仿和己烷的混合溶液纯化混合物以获得紫色粉末。获得的紫色粉末的XRD测量结果表明，它与散装EUS峰一致，而从Scherer方程计算得出的平均大小为11 nm。此外，DLS测量结果表明，立方EUS纳米晶体形成一个甲醇平均大小约330 nm的联想体。然后，尝试将激光捕获量在玻璃基板上的EUS组件上进行2D阵列。从激光诱捕实验中散射的光强度变化，散射的光强度在阶段增加了，并且观察到捕获了六个关联。此外，我们尝试使用这种激光捕获技术来操纵EUS关联，并成功地将它们安排在显微镜上。