Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

本研究の目的は
・種々の評価や応用が可能なセンチメーターレベルのゼオライト単結晶の合成
・異なる細孔を接合させるための単結晶上でのゼオライト薄膜のエピタキシャル成長
・このような場による分子操作
の3点である。十分大きな単結晶の合成とこれを基板とした薄膜化技術を開発することができれば、一次元の分子レベルの細孔を三次元の細孔とつなぎその先で封止するというような究極の構造制御、およびこれをもとにした特殊操作場の創出が可能となる。
昨年までの検討により、テストチューブを用いた貴金属カプセル法により、高温高圧の水熱合成法で、種結晶を用いない自発的核発生により最大1mm径のソーダライトの単結晶が得られた。そこでこの知見を踏まえて、テストチューブ内容積全体を反応場として用いることを検討した。具体的には金ライナーを用いて、テストチューブ内壁をすべて金で被うことにより、反応場の体積を20倍に増加させることができた。カプセル法では再現性の確認できる領域は〜0.5mmであったが、反応場体積を飛躍的に向上させることにより、再現性よくミリメーターサイズの単結晶合成が可能になった。また合成操作を繰り返すことにより、最大3mmの品質のよい単結晶合成が可能となった。
薄膜合成に関しては、種結晶合成時に温度を変化させたところ、ソーダライト単結晶上にカンクリナイト単結晶成長したサンプルを得ることができた。そこで、この条件を種結晶存在下で実現すべく、種々の条件を変えて現在も検討を行っている。また3mmの結晶では目的とする結晶面があらわれていないので、この面を切り出した上での、カンクリナイトのヘテロエピタキシャル成長を検討している。