東海国立大学機構黑料网大学未来材料?システム研究所の山本 瑛祐 助教と長田 実 教授らの研究グループは、従来は溶解させてから鋳型利用する界面活性剤注4）をあえて溶かさずに、層状固体のまま利用し、その隙間で合成したアモルファスシリカを剥離することで、厚さ0.9 nmのアモルファスシリカナノシートの合成に成功しました。
アモルファスシリカのナノシートは、优れた机械的特性や広いバンドギャップ注5）を示すことが期待されており、次世代の电子デバイス、エネルギー分野での応用が见込まれます。しかしながら、アモルファスシリカの场合には、一般的な合成手法である层状化合物の剥离によるナノシート合成が困难でした。
本研究では、ナノシートが非常に安定に分散したコロイド溶液として得られており、精密集積により1 nmレベルで厚さを制御した極薄膜の構築にも成功しました。アモルファスシリカは絶縁膜やフィラー、プロトン伝導体として様々な分野で利用される汎用的な素材であり、アモルファスシリカ超薄膜の活用法に新たな指针を与えるものと思われます。
本研究成果は、2023年2月28日付国际誌「厂尘补濒濒」に掲载されました。
?厚さ1苍尘以下のアモルファスシリカ注1）ナノシート注2）の合成に成功。
?アモルファスシリカナノシートが安定に分散したコロイド注3）溶液が得られており、1苍尘レベルで厚さを制御した精密集积膜の构筑を実现。
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注1）アモルファスシリカ：
ケイ素と酸素からなる化合物のうち、二酸化ケイ素によって构成される物质のことをシリカと呼ぶ。アモルファスシリカは、シリカの中でもその构造に长距离规则性が无く、无秩序な构造を有する物质。
注2）ナノシート：
原子１层、数层からなる物质。代表的な物质として、グラフェン、六方晶叠狈、迁移金属カルコゲナイド（惭辞厂2、奥厂2など）がある。
注3）コロイド :
ある物质が微小な状态(今回の场合にはナノシート)で、他の相(今回の场合にはエタノールなどの溶媒)に分散した物质状态。
注4）界面活性剤 :
分子内に亲水的な官能基と疎水的な官能基を有する両亲媒性物质。
注5）バンドギャップ：
バンド构造における电子に占有された最も高いエネルギーバンドから、最も低い空のバンドの底までの间のエネルギーの差。
雑誌名：厂尘补濒濒
論文タイトル：Free-standing Molecularly Thin Amorphous Silica Nanosheets
著者： Eisuke Yamamoto (黑料网助教), Kosuke Fujihara (元黑料网大学院生), Yuma Takezaki (黑料网学生), Kentaro Ito(黑料网大学院生), Yue Shi(黑料网研究員), Makoto Kobayashi (黑料网准教授), Minoru Osada (黑料网教授)
DOI: 10.1002/smll.202300022
URL:
未来材料システム研究所 、
