1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09440198
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
篠原 久典 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50132725)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅井 俊樹 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50262845)
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| Keywords | 金属内包フラーレン / 高速液体クロマトグラフィー / 混合炭素ロッド / 直流アーク放電 / 単離 / 走査トンネル顕微鏡 / STM / STS |
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| Research Abstract |
以下に、研究実績の概要を箇条書きにする:
(1)金属内包フラーレンの高収率生成法の開発:われわれは、金属内包フラーレンを生成するための原材料である金属・炭素混合ロッドに着目した。その結果、金属炭素結合すなわち金属カ-バイド結合をもった混合ロッドをアーク放電すると、通常の混合ロッドの場合と比較して、金属内包フラーレンの生成率が3-6倍に増大することを発見した。Sc2@C84の場合はおよそ10倍の生成効率であった。
(2)金属フラーレンの分離・精製法の確立:本研究では、さらにコストパフォーマンスの良い金属内包フラーレンの分離・精製法の開発に成功した。具体的には、リサイクル機能を有する高速液体クロマトグラフィー(HPLC)と、各種のフラーレン分離専用に新たに開発されたカラム固定相(Buckyclutcher, Buckyprep, 5PYE, PBB)を相補的に使用することにより、高効率の分離・精製が行われた。これにより初年度だけで、Ca, Sr, Baなどの2族の金属内包フラーレンを中心に15種類が新たに分離・単離された。
(3)走査トンネル顕微鏡STM/STSによる構造と電子状態の直接観察:
シリコンなどの清浄表面上で金属内包フラーレンをサイズと個数を制御した条件下で整列させ、これらのアッセンブリーをフィールドエミッションあるいはフォトンにより物質変換することは、本プロジェクトの最も大きなテーマである。初年度では、Si(111)7x7清浄表面上にランタン原子内包フラーレン(La@C82)を整列させ、そのSTM像を世界に先駆けて観測することに成功した。また、Si(111)上のLa@C82のSTM/STSの観測にも成功し、クラスターレベルのLa@C82の電子構造はバルク結晶のものと、ほとんど変わりがないことを発見した。
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[Publications] T.J.S.Dennis: "Production, Isolation of Group2 Metal Metallofulleraw" Appl.Phys.A. (in press). (1998)
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[Publications] T.J.S.Dennis: "Isolation and Characterization of Two Isomers of C_<84>" J.Chem.Soc.Chem.Commun.(in press). (1998)
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[Publications] T.Sugai: "Production and Mass Spectroscopic Characterization" Chem.Phys.Lett.281. 57-62 (1997)
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[Publications] X.-D.Wang: "Two-Dimentional Domain Boundary Segregation" Z.Phys.Chem.202. 117-125 (1997)
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[Publications] T.J.S.Dennis: "Production and Isolation of Endohedral Sr and" Chem.Phys.Lett.278. 107-110 (1997)
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[Publications] M.Takata: "Structure of Dimetallofullerenes Sc_2@C_<84>" Phys.Rev.Lett.78. 3330-3333 (1997)
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[Publications] 篠原 久典: "フラーレンの化学と物理" 名古屋大学出版会, 283 (1997)
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[Publications] H.Shinohara: "Advances in Metal and Semiconductor Clusters" JAI Press Inc.(USA), 310 (1998)
