1995 Fiscal Year Annual Research Report

フラーレンの新機能探索

Research Project

Project/Area Number	05233104
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	鯉沼秀臣東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (70011187)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	南信次工業技術院, 物質工学工業技術研究所高分子科学部, 室長阿竹徹東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (30028229) 丸山有成法政大学, 工学部, 教授 (40013479) 高橋隆東北大学, 理学部, 助教授 (00142919) 岸尾光二東京大学, 工学部, 助教授 (50143392)
Keywords	フラーレン単結晶 / フラーレン薄膜 / 電子機能 / 光電子分光 / 熱物性と相転移 / 固体潤滑機能
Research Abstract	フラーレン分子の合成と反応、および単結晶と薄膜を主体とする固体フラーレンの定量的な物性評価と新機能の開発を目指した研究を推進し、以下の成果を得た。大気圧低温プラズマという新しい方法で、芳香族化合物の縮合CVDによりフラーレンが合成できることを見出し、置換フラーレンや内包フラーレンの新合成法としての可能性を検討した。また、H^+オン注入によるH@C_<60>の可能性を示唆した(鯉沼ら)。光によるフラーレンの重合と酸素や吸着分子の作用について、電導度や、電気化学測定、レーザー脱離TOF質量分析により新たな知見が得られた(高橋、岸尾、鯉沼)。昇華法によりC_<60>、C_<70>単結晶を育成し、その結晶構造とシェル形成(岸尾ら)電気電導(丸山)について検討した。insituのタイムオブフライト測定から得られたμ_h,μeはそれぞれ1.7および0.5cm^2/V.S程度であり温度依存の小さいことからホッピングまたはトンネルによる電導機構を推定した(丸山)。精密熱測定からは、残留溶媒による相転移への影響と分子運動との関連が明らかにされた(阿竹)。蒸着や分子線エピタキシ-などのポピュラーな方法による薄膜化(丸山、高橋、南)のほか、パルスレーザー堆積(PLD)、イオンプレーティング(鯉沼)などの新しい方法により薄膜化が達成された。PLD法では特に密着性、表面モホロジーのすぐれた膜が得られ、金属表面へのコーティングにより、固体潤滑機能を確認した(鯉沼)。また、金属炭化物からPLD膜中にC_<60>が含まれることも明かになった。クラスター研究におけるレーザーの新たな可能性を示す結果といえよう。薄膜の電導性については従来、ぱらつきの大きなデータが報告されてきたが、in situ測定により、結晶性や酸素に敏感な特性が明確になった(南、丸山、鯉沼)。超伝導に関連するフラーレンのアルカリ金属のド-ピングと電子状態の研究が高真空下の薄膜作製とド-ピング装置にin situの光電子分光を組合わせて行われ、フェルミレベル近傍の電子構造の変化が明確になった。また、Sc_2@C_<84>における異常原子価を示すデータが得られた(高橋)。AlC_<60>(Al=Rb, Cs)における3次元伝導相、2量体相、ポリマー相、fcc相の相関係を決定した(阿竹)。

Research Products

(24 results)

All Other

All Publications (24 results)

[Publications] H. Koinuma: "Pulesd Laser Segregation of C60from SiC" Jpn.J Appl Phys.34. 3720-3722 (1995)
[Publications] T.Asakawa: "Dark and Photoconductivity Behaviors of Amorphous and crystalline C_<60> Films" Jpn. J Appl. Phys.34. 1958-1962 (1995)
[Publications] H. Koinuma: "Development of high-Functional Fullerence Thin Films by Ion Implatation" JAERI TIARA Ann. Rept.(in press).
[Publications] H. Koinuma: "Pulsed Laser Processing of Carbon and Silicon Clusters and Thin Films" Fullerene Science and Technology. (in press).
[Publications] H. Koinuma: "Synthesis of Carbon Clusters and Thin films by Low temperature PrasmaChemical Vapor deposition Under Atmospheric Pressure" Pure & Appl. Chem.(in press).
[Publications] S. Hironaka: "Friction Properties of C_<60>-based Thin Flims by Various Methods" Proceedings of the International tribology Conference,ITC Yokohama‘95. (in press).
[Publications] 浅川寿昭: "フラーレン薄膜は何に使えるか" 化学. 50(6). 354-356 (1995)
[Publications] 浅川寿昭: "フラーレンの固体物性と薄膜の機能" 現代化学. 3月. 56-62 (1995)
[Publications] N. Mimani: "Electronic Exicited States in C_<60> Thin Films as Revealed by Spectroscopic Measurements: Luminescence Excitation Spectra and Temperature dependence" Synth. Met.70. 1397 (1995)
[Publications] S. Kazaoui: "Relaxation of the Excitation States and Analysis of the Photocurrent spectrum of C_<60> Polycrystalline Films" Synth. Met.70. 1403 (1995)
[Publications] S. Kazaoui: "Intermolecular Charge-transfer Excitation in C_<60> Films: Evidence from Luminescence and Photoconductivity" phys. Rev.B52. R11665 (1995)
[Publications] Y. Maruyama: "Magnetic and Electrical Behaviors of C_<60>(TDAE) Sigle Crystal" Solid State Commun.96. 253-257 (1995)
[Publications] Y. Maruyama: "Disorder and Phonon Windows for Superconductivity in doped Fullerides" Physica C. 247. 147-155 (1995)
[Publications] Y. Maruyama: "Chemical Reactivity of Metallofullerene: EPR Study of Diphenylmethan-La@C_<82> Radicals" J. Am. Chem. Soc.117. 9606-9607 (1995)
[Publications] Y. Maruyama: "Recent Studies on Electrical and Magnetic Properties of Molecular Solids" Bull. Mater. Sci.18. 395-403 (1995)
[Publications] Y. Maruyama: "Transport Properties of C_<60> and C_<70> Single Crystlas" Fullerenes Science and Technology. 3. 79-84 (1995)
[Publications] M. Kosaka: "Conducting Phase of Rapidly Cooled AC_<60>(A=Cs and Rb)" Phys. Rev.12018-12021 (1995)
[Publications] T. Tanaka: "Low Temperature Heat Capacity and Lattice Dynamics of C_<70>" J. Phys. Chem. Solids. (in press).
[Publications] 斉藤一弥: "結晶中の分子運動と相転移-熱測定の立場から-" 日本結晶学会誌. 37(1). 26-34 (1995)
[Publications] 田中俊明: "C60および関連物質におる特異な現象" 熱測定. 22(3). 168-176 (1995)
[Publications] T. Takahashi: "Divalent scandium atoms in the cage of C_<84>" Phys. Rev.B52. 13812-13814 (1995)
[Publications] A. Ito: "Photoemission study of K- and Sc-doped C_<84>" J. Electron Spectroscopy and related Phenomena. (in press).
[Publications] N. Minami: "Pysics and Chemistry of fullerenes and Derivatives" H. Kuzmany et al. Ed, 238 (1995)
[Publications] S. Kazaoui: "Pysics and Chemistry of fullerenes and Derivatives" H. Kuzmany et al. Ed, 242 (1995)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

フラーレンの新機能探索

Principal Investigator

鯉沼 秀臣 東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (70011187)

Research Products

[Publications] H. Koinuma: "Pulesd Laser Segregation of C60from SiC" Jpn.J Appl Phys.34. 3720-3722 (1995)

[Publications] T.Asakawa: "Dark and Photoconductivity Behaviors of Amorphous and crystalline C_<60> Films" Jpn. J Appl. Phys.34. 1958-1962 (1995)

[Publications] H. Koinuma: "Development of high-Functional Fullerence Thin Films by Ion Implatation" JAERI TIARA Ann. Rept.(in press).

[Publications] H. Koinuma: "Pulsed Laser Processing of Carbon and Silicon Clusters and Thin Films" Fullerene Science and Technology. (in press).

[Publications] H. Koinuma: "Synthesis of Carbon Clusters and Thin films by Low temperature PrasmaChemical Vapor deposition Under Atmospheric Pressure" Pure & Appl. Chem.(in press).

[Publications] S. Hironaka: "Friction Properties of C_<60>-based Thin Flims by Various Methods" Proceedings of the International tribology Conference,ITC Yokohama‘95. (in press).

[Publications] 浅川寿昭: "フラーレン薄膜は何に使えるか" 化学. 50(6). 354-356 (1995)

[Publications] 浅川寿昭: "フラーレンの固体物性と薄膜の機能" 現代化学. 3月. 56-62 (1995)

[Publications] N. Mimani: "Electronic Exicited States in C_<60> Thin Films as Revealed by Spectroscopic Measurements: Luminescence Excitation Spectra and Temperature dependence" Synth. Met.70. 1397 (1995)

[Publications] S. Kazaoui: "Relaxation of the Excitation States and Analysis of the Photocurrent spectrum of C_<60> Polycrystalline Films" Synth. Met.70. 1403 (1995)

[Publications] S. Kazaoui: "Intermolecular Charge-transfer Excitation in C_<60> Films: Evidence from Luminescence and Photoconductivity" phys. Rev.B52. R11665 (1995)

[Publications] Y. Maruyama: "Magnetic and Electrical Behaviors of C_<60>(TDAE) Sigle Crystal" Solid State Commun.96. 253-257 (1995)

[Publications] Y. Maruyama: "Disorder and Phonon Windows for Superconductivity in doped Fullerides" Physica C. 247. 147-155 (1995)

[Publications] Y. Maruyama: "Chemical Reactivity of Metallofullerene: EPR Study of Diphenylmethan-La@C_<82> Radicals" J. Am. Chem. Soc.117. 9606-9607 (1995)

[Publications] Y. Maruyama: "Recent Studies on Electrical and Magnetic Properties of Molecular Solids" Bull. Mater. Sci.18. 395-403 (1995)

[Publications] Y. Maruyama: "Transport Properties of C_<60> and C_<70> Single Crystlas" Fullerenes Science and Technology. 3. 79-84 (1995)

[Publications] M. Kosaka: "Conducting Phase of Rapidly Cooled AC_<60>(A=Cs and Rb)" Phys. Rev.12018-12021 (1995)

[Publications] T. Tanaka: "Low Temperature Heat Capacity and Lattice Dynamics of C_<70>" J. Phys. Chem. Solids. (in press).

[Publications] 斉藤一弥: "結晶中の分子運動と相転移-熱測定の立場から-" 日本結晶学会誌. 37(1). 26-34 (1995)

[Publications] 田中俊明: "C60および関連物質におる特異な現象" 熱測定. 22(3). 168-176 (1995)

[Publications] T. Takahashi: "Divalent scandium atoms in the cage of C_<84>" Phys. Rev.B52. 13812-13814 (1995)

[Publications] A. Ito: "Photoemission study of K- and Sc-doped C_<84>" J. Electron Spectroscopy and related Phenomena. (in press).

[Publications] N. Minami: "Pysics and Chemistry of fullerenes and Derivatives" H. Kuzmany et al. Ed, 238 (1995)

[Publications] S. Kazaoui: "Pysics and Chemistry of fullerenes and Derivatives" H. Kuzmany et al. Ed, 242 (1995)

鯉沼秀臣東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (70011187)