世界初!光で物質構造を原子レベルで制御する方法を発見 ! -新材料の開発を加速-高知工科大学,金沢工業大学,大阪公立大学
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大阪公立大学などの研究グループは,光を当てることで「相転移」を起こす「光誘起相転移」の初期プロセスを,世界で初めて原子スケールで観察することに成功した。また,この一連のプロセスを光の波長チューニングにより原子レベルで制御できることを見出した。
本研究では黒鉛(グラファイト)が光照射によりダイヤファイトに相転移する現象を走査型トンネル顕微鏡で観察した。光を照射した黒鉛上では、始めに2 個の炭素原子による0.5nm程度の核が形成され,その核が周辺へ拡大しつつドメインを形成,サイズが約 5nmに達すると構造が黒鉛からダイヤファイトへ大きく変化した。今回、走査型トンネル顕微鏡を用いた原子分解能での構造観察により、世界で初めて検出に成功した。
この成果により,従来はアクセスできないような未知の材料の創出が期待でき,新材料の開発を加速させるものと期待できる。
*同一の組成を持つ物質が,温度や圧力の変化で物理的な性質が異なる状態に変わること。例えば,水が温度の変化で個体の氷や機体の水蒸気に変わるような変化。