研究概要

寺西研究室では、次世代ナノ材料として金属、半導体ナノ粒子を用い、その一次構造（粒径、形状、組成）制御ならびに二次構造（空間配列）制御を行い、次世代のナノ電子、磁気、光デバイスへの応用やエネルギー触媒への展開を目指しています。ナノ粒子の一次構造は、その物理的・化学的性質を決定するものであるため、その制御は極めて重要な課題です。現在は、一次構造制御したナノ粒子（０次元ドット）を一次元、二次元、三次元に規則正しく配列し長距離秩序を持たせることにより、一次元、二次元、三次元超格子を組み上げ、個々のナノ粒子の特性を生かした集合体としての新たな機能の発現に注目が集まっています。寺西研究室では、低消費電力高性能ナノデバイスの創製や新エネルギー創出用ナノ粒子触媒の開発を研究テーマとしています。以下に本研究室の研究内容を紹介します。

微細ナノ粒子を用いた単電子トンネルデバイスの創製　　詳細へ

【共同研究】東京工業大学応用セラミックス研究所　真島　豊　教授

大きな帯電エネルギーを有する微細金属ナノ粒子をクーロン島として用いることにより、電極間で量子化された数の電子をトンネル輸送させる単電子トンネルデバイスを創製することを目指しています。

プラズモン、半導体ナノ粒子を用いた高性能光機能材料の創製　　詳細へ

可視領域にプラズモン共鳴吸収を有するプラズモン（Au、Ag）ナノ粒子（超格子）を用い、光電場増強による新奇化学反応の開発や非線形光学デバイスの創製を目指しています。また、金属カルコゲニドを中心とした、高発光性半導体ナノ粒子の合成も行っています。

強磁性ナノ粒子を用いた高性能磁気デバイスの創製　　詳細へ

【共同研究】トヨタ自動車株式会社

単磁区構造を有する強磁性（FePt、CoPt）ナノ粒子を規則配列した超格子の超高密度磁気記録デバイスへの応用を目指しています。また、ナノスケールで硬磁性相と軟磁性相が隣接する組織構造を持った交換結合ナノコンポジット磁石の創製も行っています。

無機ナノ粒子の相分離構造制御と構造特異的機能の発現　　詳細へ

無機ナノ粒子の特性を決定するものに、サイズや形状の他に相分離構造が挙げられます。本研究室では、二種類の化学種が異方的に相分離したヘテロ接合ナノ粒子の選択合成ならびに構造特異的能の発現を目指しています。

ナノ粒子を用いたエネルギー触媒の開発　　詳細へ

【共同研究】東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻　堂免一成　教授

種々の金属、半導体ナノ粒子を用い、可視光による高活性水完全分解触媒の開発を目指しています。また、固体高分子型燃料電池への水素供給を目指したメタノール水蒸気改質触媒の開発も行っています。

金属クラスターの合成と物性　　詳細へ

化学組成が規定された金属クラスターは、金属原子とナノ粒子の架け橋となる領域の物質であり、いわば金属分子と呼んでも良いものです。金属クラスターは、金属核の構成原子数により幾何構造や電子構造が大きく変化し、その物性変化が大きな注目を集めています。本研究室では、化学的に安定な金属クラスターの選択大量合成と構造解析を行っています。