Letter 材料：2元系ナノ粒子超格子の構造多様性 2006年1月5日 Nature 439, 7072 doi: 10.1038/nature04414 原子、分子、ナノ粒子などの小さい構成ブロックを巨視的な構造へ集積するという「ボトムアップ」集積は、化学、生物学そして材料科学に共通するテーマである。細菌や高分子、ナノ粒子は自己集積して、現在のリソグラフィー技術に匹敵する精度で秩序構造を生成できる。2種類の異なる材料を集積して2元系ナノ粒子超格子（BNSL）を形成できれば、化学組成を正確に制御し、各成分を厳密に配置したさまざまな材料（メタ材料）を得る一般的で安価な方法となる。BNSL形成を起こす駆動力として、ナノ粒子の充填密度を最大にすることが考えられたが、熱力学的に安定になるのは数種類のBNSL構造だけだろうと予測されてきた。最近、マイクロメートルスケールの格子間隔を持ったコロイド結晶が、反対の電荷を持つポリメタクリル酸メチル球の成長で形成された。本論文では、半導体、金属、および磁性体でできたナノ粒子の構成ブロックを組み合せて、15種類以上のBNSL構造を形成したことを報告する。これらコロイド結晶構造のうち、少なくとも10例は過去に報告がなかったものである。立体的に安定化したナノ粒子上の電荷によってBNSLの化学量論的性質が決まり、それに加えてエントロピー力、ファンデルワールス力、立体力、および双極子力が働くことで、さまざまなBNSL構造が安定になることが実証された Full Text PDF 目次へ戻る
