2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | New Materials Science Using Regulated Nano Spaces －Strategy in Ubiquitous Elements |
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| Project/Area Number |
19051012
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
真庭 豊 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 教授 (70173937)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 和之 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 助教 (60347268)
石井 広義 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 准教授 (90128562)
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| Keywords | NMR / カーボンナノチューブ / アイスナノチューブ / 水 / 無機エレクトライド / クラスター固体 / ボロン / ゼオライト鋳型炭素 |
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| Research Abstract |
ありふれた元素からなる物質系において、ナノスケールで構造を制御することにより、従来にない新奇な物性の発現が期待できる。本研究では、ナノ、あるいはサブナノメートルサイズの配列空洞を有する物質系において、このような新奇物性を探索すること、またその発現機構を明らかにすることが目的である。本年度は、(1)半導体-金属型分離された単層カーボンナノチューブ(SWCNT)やボロンクラスター固体の電子状態についてのNMRによる研究、(2)錯体、ナノ構造炭素、SWCNTなどのナノ洞内の水の研究、(3)計算機シミュレーションによる、ナノ空洞内の原子・分子の物性予測を行い、顕著な進展があった。特に、以下に示す重要な結果を得た。
(1)SWCNTの電子状態の研究:高純度半導体型および金属型SWCNTの炭素13核NMRの測定にはじめて成功して、シフトテンソルを決定した。その解析から、炭素材料で重要な軌道帯磁率に関する情報を得ることに成功した。(2)高純度半導体型および金属型SWCNT内部にフラーレンを内包したピーポッドを高温加熱処理することにより、2層カーボンナノチューブの作製に成功した。さらに、ピーポッドから2層カーボンナノチューブへの変換過程を、X線回折実験、NMR実験、光電子分光実験により追跡した。(3)ゼオライト鋳型炭素(ZTC)に関する共同研究を行い、ZTCへの水の吸着とその性質について興味深い結果を得た。水の吸着によりX線回折パターンが顕著に変化し、その解析からZTCのナノ細孔内へ水が吸着されること、その吸着量が重量比でZTCの140%に及ぶことがわかった。
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