2009 Fiscal Year Annual Research Report
極低温トンネル反応と低速電子線誘起反応を利用した炭素薄膜の合成
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21560031
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
佐藤 哲也 University of Yamanashi, クリーンエネルギー研究センター, 准教授 (60252011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 清和 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (40324181)
宮嶋 尚哉 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助教 (20345698)
山中 淳二 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 准教授 (20293441)
有元 圭介 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助教 (30345699)
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| Keywords | カーボン / 電子衝撃 / トンネル / 薄膜 / DLC / 低温 / アモルファス |
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| Research Abstract |
研究目的
1.水素原子の関与するトンネル反応と、低速電子誘起反応を用いて、アモルファスカーボンやダイヤモンド状カーボンの新しい低温合成技術を開発する。原子・分子レベルで炭素ネットワークの成長機構を解明し、カーボンクラスターやカーボン微粒子、ナノ構造体形成に関する基礎的な知見を得る。
2.低温合成したカーボン薄膜の物理化学的な物性や電気伝導特性、機械的強度、熱的安定性などを系統的に調べる。
研究成果
初年度の研究では、メタンを原料ガスとして用い、Heの直流放電で生成した低速電子および準安定励起種を極低温に冷却した基板上に照射してカーボン薄膜を合成した。分光計測により薄膜の光学定数や製膜速度をその場実時間観察し、さらにFTIRにより結合水素濃度と化学結合状態の相関について系統的に調べた。合成したカーボン膜は、水素含有濃度の低いダイヤモンド状カーボン(DLC)であり、結合水素濃度の制御により光学バンドギャップを0.9～2.6eVと制御可能であることが分かった。また、透過電子顕微鏡観察から、ナノレベルで構造解析を行なった。
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