2014 Fiscal Year Annual Research Report
円筒形表面ウェイクポテンシャルによる分子軸配向制御ビームの生成に関する研究
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24651098
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
土田 秀次 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50304150)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨田 成夫 筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 准教授 (30375406)
斎藤 勇一 独立行政法人日本原子力研究開発機構, その他部局等, その他 (40360424)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 絶縁体ナノキャピラリー / 高速分子・クラスターイオン / 帯電効果 / ビーム軌道偏向 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナノキャピラリーを用いた高速分子・クラスターイオンの分子軸配向制御とキャピラリー表面相互作用を多角的に調べるため、①高速分子・クラスターの発生方法の確立、②イオントラックエッチング法によるナノキャピラリーの作製における基礎研究、および③ナノキャピラリー表面の帯電現象に関する研究を実施した。
まず、高速分子・クラスターの発生方法に関する研究では、静電型タンデム加速器を用い、固体スパッタ型イオン源から得られる分子・クラスターイオンにおいて、実用上の観点からその構成原子数がどの程度まで得られるかを実験的に調べた。その結果、炭素クラスターの場合最大構成原子数は8個程度、アルミニウムクラスターの場合は6個程度であることが分かり、様々な幾何学的構造を有する分子ビームの利用が可能となった。次に、ナノキャピラリーの作製における基礎研究では、絶縁体ナノキャピラリー製作におけるイオンビーム損傷効果に関する研究を行い、イオントラック形成においてビームの最適照射量を見出すことができた。最後に、ナノキャピラリー表面の帯電現象に関する研究では、クラスターイオンと固体表面との相互作用において2次電子発生機構が単原子イオンとは異なることが分かり、キャピラリー内壁表面の帯電現象を調べる上で有益な結果を得ることができた。また、キャピラリー内壁帯電効果により、炭素原子60個から成るC60イオンビームの軌道偏向に関する研究を実施した。その結果、低速C60ビームにおいて帯電効果によりビーム軌道偏向が生じることを初めて観測した。
以上の研究成果は、国内学会発表および査読付投稿論文（2件）にまとめた。現在、キャピラリー帯電効果によるC60ビームの軌道偏向に関する成果を投稿論文にまとめる作業を行っている。
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