Science
量子ドットの性質
コロイド量子ドット(Quantum Dot, QD)とは?
材料(バルク体)
構成元素が重いほど、長波長側の光を吸収。例えば、周期律表の同じ族でZnよりもCd のほうが重く、このため、CdSやCdSeは、ZnSやZnSeよりも長波長の光を吸収する。蛍光体としては、II-VI族やIII-V族のほか(I-III)‐VI₂および(II-IV)‐V₂族の形のカルコパイライト、および鉛系のペロブスカイト量子ドットが知られる。

量子サイズ効果
数ナノメートルのサイズでは、粒子が小さいほどバンドギャップが広がる。このため、バルク体よりも短波長の光を吸収·発光するようになる。

量子ドットの構成要素とリガンド
蛍光性量子ドットは、①コア、②シェル、③リガンドからなる。リガンドは、合成時には炭化水素を用い、SHなどの官能基で量子ドット表面に結合している。炭化水素中の炭素が2つくらいまでは親水性で、水溶液合成で使われる。炭素が概略7つ以上だと疎水性になり、有機溶液合成で使われる。

産総研での研究(Milestones)
蛍光性のコロイド量子ドットに着目し、耐久性向上と毒性回避を主要な研究テーマに設定。主に、ポスドクの李春亮博士、楊萍博士と行いました。日本では、私が一番古くから蛍光体として研究していると思われます。成果に対する企業等からのコンタクトは多く、技術相談は260件に達しました。
(販売中)
量子ドットは、2023年のノーベル化学賞の分野です。その受賞内容解説が、産総研の公式ホームページに記載されました。
その解説記事中の図と説明が、高等学校教科書「物理」およびそのデジタル教材(第一学習社)に掲載されました。
産総研での25年間の研究が、Reviewにまとまりました。
量子ドットの耐久性向上および毒性回避のためにはガラスマトリックスで保護することが有用で、関連の研究論文は10,000件を超えます。そのうち代表的な手法と結果を系統的、時間的に分類し、ガラスカプセル化を含む自分たちの成果を位置づけました。
弊社での実績
最近の講演および技術セミナー






