| 研究課題/領域番号 |
01F00039
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
安藤 義則 名城大学, 理工学部, 教授
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| 研究分担者 |
趙 新洛 名城大学, 理工学部, 外国人特別研究員
ZHAO X.
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | Single-wall carbon nanotubes / Multiwalled carbon nanotube / Carbon nanowire / Fe catalyst / H_2-Ar arc discharge / Hydrogen arc discharge / HRTEM / Raman spectrometer |
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| 研究概要 |
単層カーボンナノチューブ(SWNTs)を大量に作製するための簡便で、高価ではなくしかも有効な方法を発展させることができた。この新しい方法で、長さが30cmにもなる純度70%以上め巨大な並んだSWNTsのネットを作製することができた。それは、Fe-1at%を含む炭素棒を水素とArの混合ガス中で直流アーク放電によって蒸発させて作製した。そのSWNTsの直径は、0.8〜2.5nmに分布しており、結晶性が高く表面はクリーンである。共存している触媒のFeのナノ粒子は極めて薄い炭素膜で包まれているので、二段階の精製プロセス(420℃で加熱したあと塩酸で処理)で容易に除去することができた。さらに、SWNTsを4mm×0.02mmのベルト状にして、1Nの力で引っ張り試験を行うことができ、さらに1.5A(40V)の電流にも耐えることができた。
一方、純粋な水素ガス中で純粋な黒鉛棒を直流アーク放電で蒸発させることにより、結晶性が高く中心の穴の細い多層カーボンナノチューブ(MWNTs)を作製することができた。高分解能の透過型電子顕微鏡(HRTEM)観察によって、そのMWNTsの中心の穴の直径が0.7nmと細くなったとき,その中心に一連の炭素チェーンを含む新物質"カーボンナノチェーン(CNWs)"を見出すことができた。そのCNWsのラマンスペクトルでは、1850cm-1近傍に新しいラマンピークを見出した。ラマン散乱とHRTEMの研究で炭素原子100個以上からなる長い直線状の炭素チェーンがMWNTsの中に形成されていることが確認された。この新規な1次元の炭素の同素体はナノエレクトロニクス、ナノ力学やナノ材料として潜在的な応用の可能性を秘めている。
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