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公開番号2025013906
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-28
出願番号2024185394,2021509072
出願日2024-10-21,2020-03-16
発明の名称異原子ドープナノダイヤモンド
出願人株式会社ダイセル
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類C01B 32/25 20170101AFI20250121BHJP(無機化学)
要約【課題】異原子をドープした新規なナノダイヤモンドを提供する。
【解決手段】本発明は、少なくとも1種の異原子がドープされた、以下の(i)及び/又は(ii)
(i) BET比表面積が20～900 m²/gである、
(ii) 一次粒子の平均サイズが2～70 nmである、
の要件を満たす、異原子ドープナノダイヤモンドを提供するものである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１種の異原子がドープされた、以下の(i)及び/又は(ii)
(i) BET比表面積が20～900 m
2
/gである、
(ii) 一次粒子の平均サイズが2～70 nmである、
の要件を満たす、異原子ドープナノダイヤモンド。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記異原子が、第１４族元素、リン及びホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載の異原子ドープナノダイヤモンド。
【請求項３】
蛍光発光ピークを有する、請求項１又は２に記載の異原子ドープナノダイヤモンド。
【請求項４】
前記蛍光発光ピークが、少なくとも１種の異原子－Vacancyセンターに由来する、請求項１～３のいずれか１項に記載の異原子ドープナノダイヤモンド。
【請求項５】
蛍光を発する異原子ドープナノダイヤモンドが、さらにリン及び/又はホウ素がドープされてなる、請求項１～４のいずれか１項に記載の異原子ドープナノダイヤモンド。
【請求項６】
720～770 nmの範囲内に蛍光発光ピークを有し、異原子がケイ素を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の異原子ドープナノダイヤモンド。
【請求項７】
580～630 nmの範囲内に蛍光発光ピークを有し、異原子がゲルマニウムを含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の異原子ドープナノダイヤモンド。
【請求項８】
590～650 nmの範囲内に蛍光発光ピークを有し、異原子がスズを含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の異原子ドープナノダイヤモンド。
【請求項９】
540～600 nmの範囲内に蛍光発光ピークを有し、異原子が鉛を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のナノダイヤモンド。
【請求項１０】
ＮＶ(Nitrogen-Vacancy)センターによる蛍光発光を含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の異原子ドープナノダイヤモンド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、異原子ドープナノダイヤモンドに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ダイヤモンドの発光センターは、ナノサイズで化学的に安定な蛍光性発色団であり有機物の蛍光体に多く見られる生体内での分解、褪色、明滅を示さないために、蛍光イメージングのプローブとして期待されている。また発光センター内で励起される電子のスピン情報を外部より計測できる場合もあることにより、ODMR（Optically Detected Magnetic Resonance；光検出磁気共鳴法）や量子ビットとしての利用も期待されている。
【０００３】
ダイヤモンドの発光センターの１種であるSiVセンターは、発光スペクトルにおいてZPL（Zero Phonon Level）と言われる鋭いピークを有する（非特許文献１）。
【０００４】
ケイ素をドープしたダイヤモンドは、CVD法などにより製造されている(特許文献１～２)。
【０００５】
非特許文献２は、隕石中のナノダイヤモンドについて分析をしているが、SiV（Silicon-Vacancy）センターを有するナノダイヤモンドは製造していない。非特許文献２は、シミュレーションにより1.1 nm～1.8 nmのナノダイヤモンド中でSiVセンターは熱力学的に安定であることを示している。
【０００６】
非特許文献３のFigure 1は、AFMによりCVD法で調整したSiVセンターを有するナノダイヤモンドを開示しているが、Figure 1の右上のグラフにおいて縦軸は高さ(nm)、横軸は位置(ミクロン)が記載され、そのピーク高さは約9nmであるが、幅(位置)は少なくとも70nmはあることが明らかである。
【０００７】
非特許文献4は、種溶液として3-4nmのナノダイヤモンドを用い、シリコンウェハ上でMWPECVD法により成長させて、SiVセンターを含む平均粒径73nmのナノダイヤモンドが得られることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特表2014-504254
特開2004-176132
【非特許文献】
【０００９】
E. Neu et al. APPLIED PHYSICS LETTERS 98, 243107 (2011)
Nat Nanotechnol. 2014 Jan;9(1):54-8. doi: 10.1038/nnano.2013.255. Epub 2013 Dec 8.
Adv Sci Lett. 2011 Feb 1;4(2):512-515.
Diamond and Related Materials, Volume 65, 2016, Pages 87-90
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の１つの目的は、異原子をドープした新規なナノダイヤモンドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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