Synthesis of endohedral carbon nano-clusters by ion-multi-scattering on curved carbon thin film surfaces

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K05602
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Atomic/Molecular/Quantum electronics
• Research Institution: Toyo University
• Principal Investigator: Motohashi Kenji 東洋大学, 理工学部, 教授 (50251583)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: イオンビーム / クラスターイオン / 薄膜 / 表面

Outline of Final Research Achievements

Mass spectrometric studies of scattered particles on pentacene and ferrocene curved surfaces in incidence of low energy neon, argon and fullerene ion beams were performed to develop a method to synthesize and separate some specific carbon clusters in coincidence.
Our experimental results showed that cluster ions with their masses of 30-600u and Fe-C60 compound ion had been synthesized.

Free Research Field

原子物理学，放射線物理学，プラズマ物理学，表面物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多様性に富む炭素クラスターは機能性物質として様々な分野に応用できるため，その合成法の開発が盛んに行われているが，所望の物質を単離することが難しいという壁のために多くの場合実用化が妨げられている。本研究成果は，イオンビームの薄膜表面上の小角多重散乱により，炭素クラスターの合成と単離を同時に行うことが可能であることを示すものである。従来法である炭素系表面へのイオン注入とは異なる独自の方法により，合成と単離の両立が可能になったことは学術的に大きな意義がある。