平成12年度未来開拓学術研究推進事業研究成果報告書概要



1.研究機関名 東京大学
 
2.研究領域 理工
 
3.研究分野 次世代人工物質・材料の探査的研究
 
4.研究期間 平成8年度〜平成12年度
 
5.研究プロジェクト番号 96P00107
 
6.研究プロジェクト名 ダイヤモンド薄膜を用いる光機能界面の基礎と応用

7.プロジェクト・リーダー
プロジェクト・リーダー名 フリガナ 所属部局名 職名
藤嶋 昭 フジシマ アキラ 大学院工学系研究科 教授

8.コア・メンバー

コア・メンバー名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
藤平 正道 フジヒラ マサミチ 東京工業大学・大学院生命理工学研究科 教授
益田 秀樹 マスダ ヒデキ 東京都立大学・大学院工学研究科 教授
橋本 和仁 ハシモト カズヒト 東京大学・先端科学技術研究センター 教授

9.研究協力者

研究協力者名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
中林 誠一郎 ナカバヤシ セイイチロウ 埼玉大学・理学部 助教授
吉原 佐知雄 ヨシハラ サチオ 宇都宮大学・大学院工学研究科 助教授
前田 康久 マエダ ヤスヒサ 豊橋技術科学大学・工学部 講師

10.研究成果の概要

本プロジェクトでは、新しい機能材料であるダイヤモンド薄膜を用いて、新規な機能界面を構築し、その基礎的過程を明らかにするとともに、実際の応用まで視野に入れた研究をすることを目的とした。ダイヤモンドは、高熱伝導性・高硬度・化学的安定性など優れた物性を有することが知られている材料であり、かつホウ素のドープ量に依存して半導体性から導電性まで制御できるなどの優れた特性をもち、さまざまな応用が期待される材料である。ここでは新規な機能界面を構築するために、電気的伝導面の制御されたダイヤモンド薄膜を比較的大面積で作製する技術を確立し、溶液や気相系と接する機能界面として用いて新しい反応場を提供することに成功した。さらに、表面修飾や表面加工を含めた構造制御を行うことにより、新規特性を模索すると共にその特性を明らかにしてきた。なかでも特に、導電性ダイヤモンド薄膜が、電気化学特性として(1)水溶液において、水素過電圧・酸素過電圧が大きい、(2)レドックス系に対する応答が良い、(3)バックグラウンド電流が小さい、など電極材料として優れていることについて数多く報告した。さらには、機能性電極材料、光デバイスへの応用を期待した、ダイヤモンド薄膜のナノ微細加工、および形状を制御したダイヤモンドナノ微粒子作製についても、シリンダ先端部の先鋭化に成功するなど、大きな展開が期待される分野を構築した。また、単結晶の導電性ダイヤモンド薄膜の成長を試み、ダイヤモンド電極が本来有する(光)電気化学特性の評価も行い、基礎、応用の両側面から大きく展開した。

11.キーワード

(1)ダイヤモンド、(2)導電性薄膜、(3)電気化学特性
(4)バイオセンサー、(5)ナノ微細加工、(6)単結晶ダイヤモンド
(7)光電気化学特性

12.研究発表(印刷中も含む)

[雑誌論文]
著者名 論文標題
B. V. Sarada, T. N. Rao, D. A. Tryk, and A. Fujishima Electroanalytical Application of Conductive Diamond Electrodes
雑誌名 発行年 ページ
New Diamond and Frontier Carbon Technology 9(5) 1999 365-377

著者名 論文標題
E. Popa, Y. Kubota, D. A. Tryk, and A. Fujishima Selective Voltammetric and Amperometric Detection of Uric Acid with Oxidized Diamond Film Electrodes
雑誌名 発行年 ページ
Anal. Chem. 72(7) 2000 1724-1727

著者名 論文標題
H. Masuda, M. Watanabe, K. Yasui, D. A. Tryk, T. N. Rao, A. Fujishima Fabrication of a Nanostructured Diamond Honeycomb Film
雑誌名 発行年 ページ
Adv. Mater. 12(6) 2000 444-447

著者名 論文標題
S. Okuyama, S. I. Matsushita, and A. Fujishima Preparation of Periodic Microstructured Diamond Surfaces
雑誌名 発行年 ページ
Chem. Lett.   2000 533-534

著者名 論文標題
K. Honda, T. N. Rao, D. A. Tryk, A. Fujishima, M. Watanabe, K. Yasui, and H. Masuda Electrochemical Characterization of the Nanoporous Honeycomb Diamond ELectrode as an Electrical Double-Layer Capacitor
雑誌名 発行年 ページ
Electrochem. Soc. 147(2) 2000 659-664

著者名 論文標題
O. Chailapakul, E. Popa, H. Tai, B. V. Sarada, D. A. Tryk, and A. Fujishima The Electrooxidation of Organic Acids at Boron-Doped Diamond Electrodes
雑誌名 発行年 ページ
Electrochem. Commu.   2000 422-426

著者名 論文標題
T. Tatsuma, H. Mori, and A. Fujishima Electron Transfer from Diamond Electrodes to Heme Peptide and Peroxidase
雑誌名 発行年 ページ
Anal. Chem. 72(13) 2000 2919-2924

著者名 論文標題
T. N. Rao, and A. Fujishima Recent Advances in Electrochemistry of Diamond
雑誌名 発行年 ページ
Diamond and Related Materials 9 2000 384-389

著者名 論文標題
S. Yoshihara, K. Shinozaki, T. Zenbayashi, S. Morino, T. Shirakashi, K. Hashimoto, D. A. Tryk, and A. Fujishima Nature of the Photographic Diamond Surface Phenomenon on Boron-Doped Diamond
雑誌名 発行年 ページ
Electrochimica Acta 45 2000 3375-3378

著者名 論文標題
H. Masuda, K. Yasui, M. Watanabe, K. Nishino, T. N. Rao, and A. Fujishima Fabrication of Ordered Diamond/Metal Nanocomposite Structures
雑誌名 発行年 ページ
Chem. Lett.   2000 1112-1113

著者名 論文標題
A. Fujishima, T. N. Rao, and D. A. Tryk TiO2 Photocatalysts and Diamond Electrodes
雑誌名 発行年 ページ
Electrochimica Acta 45 2000 4683-4690

著者名 論文標題
T. N. Rao, B. V. Sarada, D. A. Tryk, and A. Fujishima Electroanalytical Study of Sulfa Drugs at Diamond Electrodes and Their Determination by HPLC with Amperometric Detection
雑誌名 発行年 ページ
J. Electroanal. Chem. 491 2000 175-181

著者名 論文標題
H. Notsu, I. Yagi, T. Tatsuma, D. A. Tryk, and A. Fujishima Surface Carbonyl Groups on Oxidized Diamond Electrodes
雑誌名 発行年 ページ
J. Electroanal. Chem. 492 2000 31-37

著者名 論文標題
S. G. Park, G. S. Kim, Y. Einaga, and A. Fujishima Crystalline Growth Properties of Diamond Thin Films Prepared by MPCVD
雑誌名 発行年 ページ
J. Korean Electrochem. Sco. 3(4) 2000 200-203


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