A study on the generation of new carbon materials by piling up non-equilibrium conditions with defects

2013 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 23560787
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Physical properties of metals
• Research Institution: Hyogo University of Teacher Education
• Principal Investigator: NIWASE Keisuke 兵庫教育大学, 学校教育研究科(研究院), 教授 (50198545)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): ATOU Toshiyuki 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (40241567) ; NAGAI Yasuyoshi 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10302209) ; SATOU Youhei 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (70455856) ; TACHIBANA Masaru 横浜市立大学, 国際総合科学研究科, 教授 (80236546)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Keywords: ダイヤモンド / 黒鉛 / 衝撃圧縮 / 照射 / アモルファス / 変換 / ラマン分光法 / 欠陥

Research Abstract

Previously, we have discovered transformation from neutron-irradiated highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) to amorphous diamond under shock compression. Here, we show the band gap energy of amorphous diamond is estimated to be 4 eV, which is similar to the value reported for the amorphous diamond synthesized from C60 fullerene by shock compression. In addition, we utilized HOPG foils irradiated with a neutron dose of about a half of the previous study, and found the transformation to the amorphous diamond. Also, we reported the synthesis of transparent graphitic tiles from carbon nanowalls by shock compression. It was suggested that the transparent tile is a mixture of amorphous diamond and superhard graphitic material.

Research Products

• [Journal Article] High energ,y-resolution electron energy-loss spectroscopy and soft-x-ray emission spectroscopy studies of amorphous diamond transformed from neutron-irradiated graphite (2014)
  • Author(s): Y. Sato, M. Terauchi, K. Niwase, K. G. Nakamura, T. Atou and T. Iwata
  • Journal Title: Journal of Physics : Conference Series Volume: 500 Pages: 5
  • DOI: 10.1088/1742-6596/500/19/192013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transformation of multiwalled carbon nanotubes to amorphous carbon nanorods under ion irradiation (2014)
  • Author(s): S. Honda, R. Tamura, Y. Nosho, A. Tsukagoshi, M. Niibe, M. Terasawa, R. Hirase, H. Izumi, H. Yoshioka, K. Niwase, E. Taguchi, K.-Y. Lee, M. Oura
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: 53
  • DOI: 10.7567/JJAP.53.02BD06
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spectroscopic characterization of ion-irradiated multi-layer graphenes (2013)
  • Author(s): A. Tsukagoshi, S. Honda, R. Osugi, H. Okada, M. Niibe, M. Terasawa, R. Hirase, K. Niwase, M. Oura
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B : Beam Interactions with Materials and Atoms Volume: 315 Pages: 64-67
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.04.039
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transparent graphitic tiles synthesized from carbon nanowalls by shock compression and rapid quenching (2013)
  • Author(s): K. Nakamura, T. Atou, K. Niwase, K. G. Nakamura, A. Yoshimura, M. Tanimura, K. Kobayashi, and M. Tachibana
  • Journal Title: J. Appl. Phys Volume: 113 Pages: 5
  • DOI: 10.1063/1.4789609
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Defect Evolution in Multiwalled Carbon Nanotube Films Irradiated by Ar Ions (2012)
  • Author(s): S. Honda, S. Nanba, Y. Hasegawa, Y. Nosho, A. Tsukagoshi, M. Niibe, M. Terasawa, R. Hirase, H. Izumi, H. Yoshioka, K. Lee, K. Niwase, E. Taguchi, and M. Oura
  • Journal Title: Jpn. J. Appl. Phys Volume: 51 Pages: 3
  • DOI: 10.1143/JJAP.51.110202
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of Dose and Pressure on the Transformation from Neutron-Irradiated Graphite to Amorphous Diamond (2012)
  • Author(s): K. Niwase, T Atou, K G Nakamura, and T. Iwata
  • Journal Title: Journal of Physics : Conference Series Volume: 377
  • DOI: 10.1088/1742-6596/377/1/012026
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Raman Spectroscopy for Quantitative Analysis of Point Defects and Defect Clusters in Irradiated Graphite (2012)
  • Author(s): K. Niwase
  • Journal Title: International Journal of Spectroscopy Volume: 2012 Pages: 1-14
  • DOI: 10.1155/2012/197609
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 熱衝撃を受けた黒鉛の結晶化と照射効果 (2014)
  • Author(s): 庭瀬敬右、平井武志、J. Compan、J. Linke
  • Organizer: 日本物理学会春季講演大会
  • Place of Presentation: 東海大学(神奈川湘南)
  • Year and Date: 2014-03-30
• [Presentation] 強照射された黒鉛の熱衝撃と照射損傷による構造変化 (2013)
  • Author(s): 庭瀬敬右、平井武志、J. Compan、J. Linke
  • Organizer: 日本金属学会秋季講演大会
  • Place of Presentation: 金沢大学(金沢)
  • Year and Date: 2013-09-17
• [Presentation] Arイオン照射された多層カーボンナノチューブの構造変化 (2013)
  • Author(s): 本多信一、納庄裕介、塚越旭、新部正人、寺澤倫孝、平瀬龍二、吉岡秀樹、泉宏和、庭瀬敬右、田口英次、和賀井達也、大浦正樹
  • Organizer: 日本金属学会春季講演大会
  • Place of Presentation: 東京理科大(東京)
  • Year and Date: 2013-03-28
• [Presentation] 衝撃圧縮によってカーボンナノウォールから生成された透明グラファイトタイル (2013)
  • Author(s): 中村和貴、阿藤敏行、庭瀬敬右、中村一隆、橘勝
  • Organizer: 第44回フラーレン・カーボンナノチューブシンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学(東京)
  • Year and Date: 2013-03-11
• [Presentation] 中性子照射と衝撃圧縮の重畳による黒鉛のアモルファスダイヤモンドへの直接変換 (2012)
  • Author(s): 庭瀬敬右、中村一隆、阿藤敏行、岩田忠夫
  • Organizer: 日本物理学会秋季講演大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学(横浜)
  • Year and Date: 2012-09-20
• [Presentation] イオン照射多層グラフェンの分光学的評価 (2012)
  • Author(s): 塚越旭、大杉僚、岡田拓、本多信一、新部正人、寺澤倫孝、庭瀬敬右、田口英次、平瀬龍二、吉岡秀樹、泉宏和、和賀井達也、大浦正樹
  • Organizer: 第73回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 愛媛大学(松山)
  • Year and Date: 2012-09-12
• [Presentation] 多価イオン照射垂直配向多層カーボンナノチューブの分光学的評価」" (2012)
  • Author(s): 本多信一、新部正人、寺澤倫孝、庭瀬敬右,田口英次、平瀬龍二、吉岡秀樹、泉宏和、和賀井達也、大浦正樹
  • Organizer: 第73回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 愛媛大学(松山)
  • Year and Date: 2012-09-11
• [Presentation] プラズマ曝露によって黒鉛中に生成された欠陥のラマン分光法による同定 (2012)
  • Author(s): 庭瀬敬右、平井武志、J. Compan、J. Linke
  • Organizer: 日本金属学会春期講演大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学(横浜)
  • Year and Date: 2012-03-29
• [Presentation] 中性子照射された黒鉛の衝撃圧縮によるアモルファスダイヤモンド変換に及ぼす照射量および圧力の影響 (2011)
  • Author(s): 庭瀬敬右、阿藤敏行、中村一隆、岩田忠夫
  • Organizer: 日本金属学会
  • Place of Presentation: 日本金属学会秋期講演大会沖縄コンベンションセンター(那覇)
  • Year and Date: 2011-11-19
• [Presentation] TEM-EELS/XESによるアモルファスダイヤモンドの電子構造の研究 (2011)
  • Author(s): 佐藤庸平、寺内正己、庭瀬敬右、中村一隆、岩田忠夫
  • Organizer: 日本物理学会秋季講演大会
  • Place of Presentation: 富山大学(富山)
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] ナノカーボン材料の破壊と創製を誘発する格子欠陥の役割 (2011)
  • Author(s): 庭瀬敬右
  • Organizer: 第21回格子欠陥フォーラム
  • Place of Presentation: 立山国際ホテル(富山)
  • Year and Date: 2011-09-19