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ナノテクでありふれた材料をハイテクに

 ナノレベルでサイズ、形態、次元を制御したナノ物質は、従来の材料にはない特異な物性を示し、新しい機能材料としての応用が期待されています。我々の研究室では、数原子の厚さの2次元物質(無機ナノシート)に注目し、新規機能の開拓,ナノ構造体の構築,電子材料・エネルギー材料の開発を行っています

無機ナノシートの物質設計と精密合成

 2次元ナノ物質は、グラフェンの報告以降、材料科学、ナノエレクトロニクスにおける重要な研究ターゲットして注目されています。我々の研究室では、層状化合物の単層剥離により得られる無機系2次元ナノ物質(酸化物ナノシート)に注目し、第一原理計算を援用した分子設計により精密ドーピングやバンド構造制御を行い、新しい機能のナノシートの創製やグラフェンを凌駕する機能の開拓を目指した研究を進めています。

研究例1: 酸化チタンナノシートの精密ドーピング

Nanoscale, 2014, 6, 14227-14236.

DOI : 10.1039/C4NR04465G

 

 

無機ナノシートの精密集積による高次ナノ構造体の構築

 ナノシートでは、室温・溶液プロセスを用いることで、ナノレベルで組成・構造を精密に制御したナノ構造体や積層ナノ薄膜の構築が可能です。我々の研究室では、組成、構造、機能の異なるナノシートの積層集積により人工超格子を構築し、ナノシートのボトムアップ集積でしか達成しえない特異な構造、機能を有する高機能ナノ構造体の開発を進めています。

 

 

無機ナノシートの電子材料,エネルギー材料への応用

 ナノシートは薄さ故に、レゴブロックのように積み重ねるだけで材料間の相互作用を自在に制御でき、新しい機能をデザインすることが可能です。我々の研究室では、ナノシートの2次元電子状態や極薄分子膜という特徴を利用し、Layer-by-Layer集積により構造と電子状態を精密に制御した多層膜や超格子を作製することで、新しい電子材料,エネルギー材料の開発を進めています。

 

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