【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.19】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24HK0037
利用課題名 / Title
ペロブスカイト型および半導体ナノ結晶の構造解明
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学 / Hokkaido Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion
キーワード / Keywords
ナノ粒子/ Nanoparticles,電子顕微鏡/ Electronic microscope,太陽電池/ Solar cell,ナノチューブ/ Nanotube
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
高野 勇太
所属名 / Affiliation
北海道大学 電子科学研究所 フォトニックナノ材料研究分野
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
岡本 拓也,Rumana Akter,Most Farida Khatun,Rahul Ghosh Dastidar ,Tianci Wang
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
松尾 保孝,森 有子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
HK-401：収差補正走査型透過電子顕微鏡
HK-402：走査型透過電子顕微鏡
HK-404：超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本プロジェクトは、最先端の研究設備を活用し、ナノ材料や量子ドットの新しい特性を発見し、応用を促進することを目的としている。特に、量子ドットの集団化やメソスケール粒子の作成と物性解明を行っている。プロジェクトでは、ペロブスカイトナノ結晶の物性評価や、新規ナノ粒子形成法（BNS法）を開発し、さまざまな材料からメソスケール粒子を合成した。
実験 / Experimental
本研究では、STEM(Hitachi HD-2000)を主に用いて、ペロブスカイトナノ結晶や量子ドットのメソスケール粒子の形態観察を行い、量子ドット集団の形状とサイズを詳細に分析するために使用した。BNS法では、酵素を用いてオリゴ-リシン鎖を切断し、メソスケール粒子を形成した。このプロセスは、特定の条件下で高効率に進行することを見出した。
結果と考察 / Results and Discussion
ペロブスカイトナノ結晶の物性解明の初段階として、その形態観察による形状確認は重要である。STEM観察により、実験目的に沿ったサイズと形状の試料が得られていることを確認した。また一方、量子ドットの集団化や有機分子のメソスケール粒子の作成に成功し、これらの粒子が医療用のドラッグデリバリーシステムとしての可能性を示した。また、量子ドットと金属ナノ粒子の相互作用を通じたエネルギー移動も観察され、光学応用への可能性も示された。BNS法は、多様な酵素や基質を用いることで、幅広い材料に対応可能であり、将来的には新しいナノ材料の開発に貢献することが期待される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Takuya Okamoto, Distance-Dependent Energy Transfer under Modal Strong Coupling from CdSe/ZnS Quantum Dots to a Plasmonic Fabry–Pérot Cavity, The Journal of Physical Chemistry C, 128, 4208-4214(2024).
DOI: 10.1021/acs.jpcc.3c08503
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Rumana Akter, Bio-catalytic nanoparticle shaping for preparing mesoscopic assemblies of semiconductor quantum dots and organic molecules, Nanoscale Horizons, 9, 1128-1136(2024).
DOI: 10.1039/d4nh00134f
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件