1997 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
09358008
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
畠山 力三 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00108474)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 孝道 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80260420)
石黒 静児 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10193301)
飯塚 哲 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20151227)
佐藤 徳芳 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40005252)
|
|---|
| Keywords | フラーレンプラズマ / 新機能性薄膜 / 超分子構造 / 金属内包フラーレン |
|---|
| Research Abstract |
(1)まず、半導体機能や超伝導発現などで注目されているフラーレン・アルカリ金属複合物質を対象とするために,現有真空容器中の一端から,接触電離により完全電離カリウムプラズマ流を一様磁場中に発生した.このQマシーンの中央付近に設置されたオ-ブンからC_<60>を入射し,電子付着の結果、軸中心付近ではプラズマ中の電子1個に対しC_<60>^-イオン(1価)100個以上、また周辺領域の広い空間では10,000個以上のほぼ完全な高質量負イオンプラズマを生成し,これを制御することに成功した。
(2)この二層構造を持つK^+-C_<60>^-プラズマにおいて,接触電離プラズマ源と対向して終端基板電極を設置し,プラズマを安定な条件に保つための基板径方向位置と印加バイアス極性の関係を調べた.このような基板バイアス印加をすることにより,プラズマから基板は向かうK^+とC_<60>_-をシースを介して選択的に加速または減速し,双方のイオンの基板への入射フラックスのみならずエネルギーも制御された形で成膜を行った.この場合,フラーレンプラズマの物性の詳細が重要となるので,粒子シュミレーションによる解析を開始した.
(3)成形された薄膜をFT-IRとX線マイクロアナライザーにより解析した結果,膜中のC_<60>及びK組成は各々プラズマ電位よりも正及び負のバイアス領域で支配的であった.又,レーザーイオン化飛行時間型質量分析器結果は,正バイアス領域で,C_<60>以外に金属内包フラーレンK@C_<58>及びK@C_<60>を示すスペクトルピークの存在を明らかにした.更に,薄膜の電気伝導度のバイアス依存性をその場測定した結果,プラズマ電位近傍で最大導電率が得られた.
(4)以上の結果を真空蒸着法により形成された薄膜特性と比較するために,超高真空装置を製作し10^<-10>Torr以下に達したことを確認した.
|
-
[Publications] S.Sasaki: "Production of K-fullerene plasmas using a new-type sublimation over" Proc.of 1996 int.conf.on plasma ph ysics. 2. 1990-1993 (1997)
-
[Publications] N.Sato: "Potassium-fullerene plasma" Proc.of int.conf.on physics of Dus ty Plasmas. 229-243 (1997)
-
[Publications] R.Hatakeyama: "A possibility of the formation ofrilicon-endohedral fullerenes" Proc.of int.Conf.on Physics of Dus ty Plasmas. 481-484 (1997)
-
[Publications] T.Hirata: "Production of SiCn in arc discharge plasma" Proc.of 1st Asia-Pasific Int.Sympo.on the Basic and application of PlasmaTechnology. 31-34 (1997)
-
[Publications] R.Hatakeyama: "SiCn-fullerene production using aPC-RF hybrid arc discharge" Proc.of 15th Sympo.on Plasma Processing. 470-473 (1998)
-
[Publications] W.Oohara: "Electrostatic potential modification due to C^-_<60> production" Proc.of 5th Sympo.on Double Layers-Potential formation and related nonlinear phenomea in plasmas. 149-154 (1997)
