Al基材の表面をZnAl2O4に改質する水熱製膜技術
アルミは酸化しやすい両性金属なので、従来の水熱反応条件下では金属状態を維持できません。この課題を克服し、安価なアルミの表面だけを高機能なアルミ化合物“ZnAl2O4”にすることに成功しました。ZnAl2O4は、資源リスクが低い元素のみで構成される化合物でありながら、半導体、触媒、光学材料など様々な分野で実用化が議論されている高機能セラミックスです。研究では、作製したZnAl2O4/Alデバイスが、高感度なガスセンサーとして機能することも確認しました。この技術は、低コスト化、小型化、複雑形状化などのニーズにも対応可能で、他の化合物合成にも応用できます。

究極の低次元デバイス構造を持つハイブリット化合物
従来物質とは異なる量子物性が顕在化する物質として、低次元マテリアルの研究が盛んに行われています。ナノサイズのこの物質を材料化するには、高度に配列させてデバイス構造にしなければなりません。これに対し、有望な基礎研究成果を見出しました。我々が化学合成した物質は、遷移金属酸化物と有機物がナノレベルで周期配列したハイブリット構造のナノシートになります。興味深いことに、この物質内では遷移金属酸化物が擬一次元的な構造をとってシートの面直方向を向いて並んでいます。この構造体を利用すれば、シートを電極で挟むだけで究極サイズの一次元化合物デバイスができると期待できます。