2007 Fiscal Year Annual Research Report
電子ビームプロセシングにおける材料のナノダイナミクス
| Project/Area Number |
18560341
|
|---|
| Research Institution | Osaka Prefecture University |
|---|
Principal Investigator |
安田 雅昭 Osaka Prefecture University, 工学研究科, 准教授 (30264807)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 義彦 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (50285300)
|
|---|
| Keywords | ナノカーボン / カーボンナノチューブ / 電子ビーム / 照射効果 / 照射損傷 / 分子動力学法 / モンテカルロ法 / 電子ビーム加工 |
|---|
| Research Abstract |
照射電子とターゲット材料を構成する原子との相互作用を組み込んだ分子動力学シミュレーションを用いて、ナノカーボン材料の電子ビーム照射下のダイナミクスを解析し、以下の結果を得た。
1.グラファイトや多層カーボンナノチューブに対して電子ビーム照射を行った結果、典型的な照射欠陥として、入射電子により叩き出された炭素原子を介した層間の架橋結合型欠陥が見られた。
2.入射電子エネルギーが高い場合、入射電子に叩き出された炭素原子(反跳原子)による二次的な欠陥生成が見られた。特に多層構造を持つ材料の場合、架橋結合欠陥のカスケード(連鎖的)生成が見られた。
また、単層カーボンナノチューブに対して切断や接合などの電子ビーム加エプロセスのシミュレーションを行い、以下の結果を得た。
1.200keVのエネルギーを持つ集束した電子線照射を行なったところ、単層カーボンナノチューブは照射部において2つのナノチューブに切断された。
2.2本の単層カーボンナノチューブの端部を近づけ、試料温度1000Kで電子線照射を行ったところ、照射部において2本のナノチューブは接合された。接合部は照射損傷や構造の乱れが見られるが、引張り強度の解析を行なったところ、十分な接合強度を持つことが確認された。
|
