青井研究室では無機材料を中心とした機能性材料の研究を行っています。当研究室では、特に「薄膜材料」をキーワードとした機能性材料の合成、その物性・特性評価に関する研究を行っています。
アモルファス炭素系薄膜材料の合成と評価、表面修飾による機能化
炭素からなる材料としてはグラファイト、ダイヤモンドが良く知られています。最近では、フラーレン、カーボンナノチューブが大きな注目を集めています。また、炭素と、窒素、ホウ素との化合物が新しい機能材料として注目されてきており活発に研究されています。 私たちの研究室では、炭素を中心とした軽元素化合物薄膜の合成をプラズマを利用した様々な手法で合成し、その構造、物性を明らかにする研究に取り組んでいます。特に、機械的特性、電気的物性、電気化学的特性に着目し、研究を進めています。また、このアモルファス炭素薄膜に多様な機能を有する有機分子を、有機合成化学的手法を駆使し結合させて表面修飾することにより、アモルファス炭素の持つ特性を保持したまま、新しい付加価値を引き出すことに取り組んでいます。
自己集合、ソフト溶液プロセスを利用したナノ構造を有する材料の合成と評価
ナノメートル、サブマイクロメートルオーダーで構造が制御された材料は、その構造に由来する興味深い特性を示すことが知られています。我々の研究室では、ナノメートルオーダーの構造を有する材料をコロイド粒子の自己集合プロセスを利用した方法で作成しています。また、このようにして作成した構造体を鋳型（テンプレート）とし、液相析出法（Liquid Phase Deposition: LPD）や交互積層法（Layer by Layer: LbL）などのソフト溶液プロセスによる低エネルギーで環境負荷の少ない方法で反転（インバース）構造体を作成し、その物性・特性評価を行っています。これらの材料は、その構造から各種光学材料やセンサー、触媒等への応用が期待されます。
