【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24HK0150
利用課題名 / Title
金クラスター集合体、ナノ結晶の構造観察
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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control,電子顕微鏡/ Electronic microscope,フォトニクス/ Photonics
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)
小西 克明
所属名 / Affiliation
北海道大学 地球環境科学研究院
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
平井 直美
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
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
サブナノサイズの金属ナノクラスター化合物は特異な光学的挙動を示す。最近課題申請者らは、ある金クラスター化合物が適切な条件で様々な形態をもつナノ結晶を形成し、同時に独特な凝集誘起型発光を示すことを見出した（Chem. Sci. 2024, 15, 11775）。本観察では、これらのナノ結晶の構造を原子レベルで解析し、発光特性との相関を明らかとすることを目的とする。
実験 / Experimental
ジホスフィン配位子で保護されたカチオン性Au8クラスターを分子コンポーネントとして用い、種々の界面活性剤の共存下で集積化させた。予備的TEM観察から集積化条件に応じて多様なモルフォロジーを有するナノ結晶が得られることがわかった。ここでは、中性の界面活性剤であるtriton X-100を用いた場合に形成される異方的構造を有する針状のナノ結晶についてSTEM観察をおこなった。
結果と考察 / Results and Discussion
カチオン性Au8ナノクラスターを含水媒体に溶解させ、中性の界面活性剤であるtriton X-100共存下で適切なエネルギーを加えると自己集積化が進行し、メゾスケールオーダーのneedle状構造体が得られた。STEM観察をおこなったところ、短軸（幅）は50nm程度でよくそろっており、長軸は500nm~数ミクロン程度であった。いくつかの像では規則構造特有の格子縞パターンが観察され、単体サイズが数nmレベルであるナノクラスターが結晶化していることが支持された。Line profileによる元素分析から界面活性剤の分布についての知見の取得を試みたが、Oの感度が低くはっきりした結論は得られなかった。また、gridのCuがナノ粒子としてobject表面に存在しており、gridの選択も考える必要がある。
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)
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