液相素材プロセッシングにおける物理的作用の活用

[2104] Fabrication of metal and alloy nanoparticles by high-intensity laser irradiation in solution

^〇中村貴宏¹, 佐藤俊一¹ (1.東北大学多元物質科学研究所)

Keywords:溶液, フェムト秒パルスレーザー, 合金ナノ粒子

超短パルスレーザー光を光の回折限界近くまで集光すると，水素原子内のクーロン場に匹敵するような超高強度な電磁場を形成することができる．この超高強度場を液体中に形成した場合，焦点の近傍では高密度プラズマが発生した後，急激な冷却過程が発生すると考えらえる．我々の研究グループではこの特異な励起反応場を新規物質合成の場として用いることにより，様々な物質の創製に取り組んできた．これまで各種貴金属イオン，ならびにそれらを複数含む溶液中に高強度光励起場を形成することで，各種貴金属ならびに多元系合金ナノ粒子の作製を試みた．特に，従来法では作製が困難とされている，組成が完全に制御された全率固溶状態の合金ナノ粒子を作製することにも成功している．この反応は，高強度レーザー光照射による溶液分子の光分解の結果発生するラジカルによる還元が支配的であり，その反応時間の短さ（～300 nsec）に起因した非平衡反応であることが特徴的である．本講演では，これまでの研究成果を示しながら高強度レーザー光のつくる特異な励起反応場とそれを用いた各種ナノ粒子合成に加え，最新の研究展開や今後の可能性と展望について述べる．