1996 Fiscal Year Annual Research Report

フラーレンからアモルファスダイヤモンドへの衝撃誘起-転換機構と新物質合成

Research Project

Project/Area Number	08454229
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	八木寿子 (平井寿子) 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (60218758)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	八木寿子 (平井寿子) 東京大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (60218758) 近藤建一東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (50111670)
Keywords	アモルファスダイヤモンド / C60フラーレン / バンドギャップ / EELS / 炭素新物質 / ナノサイズダイヤモンド
Research Abstract	アモルファスダイヤモンドという炭素新物質をC60フラーレンより既に合成し、本研究では、C60フラーレンよりの特異性をいかして、新たな機能性を発現させること、及び、更なる新物質を探査することが目的である。このためには本新物質がバンドギャップを始めとして如何なる物性をもっているかを明らかにする必要がある。本年度は、アモルファスダイヤモンドのバンドギャップを電子線損失スペクトル(EELS)の数値解析を行うことによって算定した。ギャップや状態密度分布の特徴をより明確にするために、天然結晶ダイヤモンド及びナノサイズダイヤモンドについても測定・解析を同時に行い比較検討した。 EELSより得られるエネルギー損失関数をクラマ-ス・クローニッヒ解析し、誘電関数の虚数部分を算出し、バンドギャップを求めた。これによるとアモルファスダイヤモンドのギャップは3.5-4.5eVであり、結晶ダイヤモンドの5.5eVに比べると若干狭くなっている。また、状態密度は結晶に比べてブロードであった。誘電関数の虚数部分のプロファイルはγ点付近の遷移は顕著に現れているが、結晶に現れるX点及びL点における遷移は欠如あるいは極端に弱く、長距離オーダーの周期性の欠落を反映していると考えられる。このことは状態密度がブロードであることとも一致する。一方、ナノサイズダイヤモンドのギャップの大きさは、3.3-3.5eVと3者のうち最も狭く,状態密度は最もブロードであった。これは、ダイヤモンドは5nmよりサイズが小さくなると、表面エネルギーが高くなりそれ自身では不安定であり、何らかの形で安定化する必要がある。本ナノダイヤモンドの場合、純粋な炭素のみからなる物質であるので、有機基等でダングリングボンドを終端化するのでなく、不規則構造の炭素によって安定化されていると考えられる。このことは高分解能電子顕微鏡観察によって確かめられた。この不規則構造の炭素の存在によって、ダイヤモンドの5.5eVのギャップが大きくブロードニング化されていると解釈される。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Hisako HIRAI: "Differentiation of Transition Pathway-Diamond Transition and Graphitization-under Shock Compression" High Pressure Science and Technology. 934-936 (1996)
[Publications] Ken-ichi KONDO: "Shock-Compaction of Nano-Sized Diamond Powder,As Examined by Microstructural Analysis" J.Am.Ceram.Soc. 79・1. 97-101 (1996)
[Publications] Kanchan SAXENA: "Shock-Induced Polarization in n-Hexane" Rep.Res.Lab.Engr.Matls.,TIT. 21. 49-54 (1996)
[Publications] Kanchan SAXENA: "Shock-Induced Polarization in Normal-Hexane" Appl.Phys.Lett. 67・7. 920-922 (1996)
[Publications] 平井寿子: "衝撃圧縮下の炭素の振舞い-ダイヤモンド転換に関する材料パラメータと実験パラメーター" ニューダイヤモンド. 12・2. 15-21 (1996)
[Publications] 近藤建一: "衝撃圧縮による超高圧・超高温・超急冷法と炭素新相の探索" 高圧力の科学と技術. 4. 294-301 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

フラーレンからアモルファスダイヤモンドへの衝撃誘起-転換機構と新物質合成

Principal Investigator

八木 寿子 (平井 寿子) 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (60218758)

Research Products

[Publications] Hisako HIRAI: "Differentiation of Transition Pathway-Diamond Transition and Graphitization-under Shock Compression" High Pressure Science and Technology. 934-936 (1996)

[Publications] Ken-ichi KONDO: "Shock-Compaction of Nano-Sized Diamond Powder,As Examined by Microstructural Analysis" J.Am.Ceram.Soc. 79・1. 97-101 (1996)

[Publications] Kanchan SAXENA: "Shock-Induced Polarization in n-Hexane" Rep.Res.Lab.Engr.Matls.,TIT. 21. 49-54 (1996)

[Publications] Kanchan SAXENA: "Shock-Induced Polarization in Normal-Hexane" Appl.Phys.Lett. 67・7. 920-922 (1996)

[Publications] 平井 寿子: "衝撃圧縮下の炭素の振舞い-ダイヤモンド転換に関する材料パラメータと実験パラメーター" ニューダイヤモンド. 12・2. 15-21 (1996)

[Publications] 近藤 建一: "衝撃圧縮による超高圧・超高温・超急冷法と炭素新相の探索" 高圧力の科学と技術. 4. 294-301 (1996)

八木寿子 (平井寿子) 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (60218758)

[Publications] 平井寿子: "衝撃圧縮下の炭素の振舞い-ダイヤモンド転換に関する材料パラメータと実験パラメーター" ニューダイヤモンド. 12・2. 15-21 (1996)

[Publications] 近藤建一: "衝撃圧縮による超高圧・超高温・超急冷法と炭素新相の探索" 高圧力の科学と技術. 4. 294-301 (1996)