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IV、III-V族ナノチューブの電子的機能の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 11165203
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
研究機関東北大学

研究代表者

粕谷 厚生  東北大学, 学際科学研究センター, 教授 (10005986)

研究分担者 坂本 一之  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70261542)
胡 長武  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50281986)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
21,600千円 (直接経費: 21,600千円)
2000年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
1999年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードナノチューブ / カーボンナノチューブ / 単層ナノチューブ / フラーレン / ナノ構造 / マイクロクラスター / II-VI族半導体 / 篭状構造 / 炭素クラスター / C60 / ラマン散乱 / 炭素粒子 / 走査トンネル顕微鏡 / 電子エネルギー損失分光
研究概要

本研究では先ず5、6員環のフラーレンネットワーク構造をとる炭素ナノチューブについて直径の単一な試料を作製し、その電子的物性をラマン散乱分光などの各種光学測定及び電子エネルギー損失分光によって明らかにした。次にIV族元素である炭素物質以外に、III-V族、さらにII-VI族化合物においてもチューブや篭状のネットワーク構造が安定でそれぞれどのような特異的物性を示すかを明らかにするための実験を行った。特にこれまでに報告の全くなかったII-VI族化合物において、4、6員環ネットワークの篭状構造で構成される物質の合成方法を見出し、質量分析、X線回折、電子顕微鏡、光吸収、ラマン散乱測定を行って構造の特徴と基礎的物性を明らかにした。
実験と解析:初(平成11)年度では炭素ナノチューブの最も基本的で特徴的な物性である直径に依存する振動状態及び電子状態を測定して金属と半導体状態の違いを共鳴ラマン散乱及び電子エネルギー損失分光により実験的に明らかにした。特にラマン散乱測定において共鳴効果を観測してピークの振動エネルギー及びその直径依存性をグラファイトの分散関係がナノチューブの対称性に従って折り返される効果として説明した。
次(最終)年度では、III-V族、II-VI族化合物をアーク放電による氣相法のみならず、コロイドなどの溶液法によって作製したコロイド法においては、PbSO_4について直径10nm以下のチューブ状の試料を得た。又II-VI族化合物として直径が0.8-1.4nmで数個の分子を内包するCdSe4,6員環篭状物質を生成し、構造解析と物性測定を行った。

報告書

(3件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] 粕谷厚生他: "Diameters of Single-Wall Carbon Nanobubes Depending on Helium Gas Pressure in an Arc Discharge"J.Phys.Chem.. B104. 2495-2499 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 粕谷厚生他: "Initial Stage of SiC Film Growth on Si(111)7×7 and Si(100)2×1 Surfaces using C60 as a Precursor Studied by STM and HRTEM"Jpn.J.Appl.Phys.. 369. 265-268 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 粕谷厚生他: "The Growth Mechanism of SiC Film on a Si(111)7×7 Surface by C60 Precursor Stduied by Photoelectron Spectroscopy"Thin Solid Films. 39. 4536-4539 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 粕谷厚生他: "Exciton-exciton Scattering in Poly(di-n-hexylsilane)Films"phys.stat.sol.. 87-89. 933-935 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 粕谷厚生他: "Exciton Dynamics in PbI2 Ultra-Thin Microcrystallites"J.Lumin.. 6224. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 粕谷厚生他: "Purification of MWNTs Combining Wet Grinding,Hydrothermal Treatment and Oxidation"J.Phys.Chem.B. 105. 3387-3392 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 粕谷厚生他: "Thermal effect in unoccupied molecular orbitals of C60 molecules adsorbed on a Si(001)-(2×1)surface studied by NEXAFS"J.Synchrotron Rad.. 8. 505-507 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Satio, Y. Tani and A. Kasuya: "Diameters of Single-Wall Carbon Nanobubes Depending on Helium Gas Pressure in an Arc Discharge"J. Phys. Chem. B.. 104. 2495-2499 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Suto, C.-W. Hu, F Sato, m. Tanaka, Y. Kasukabe and A. Kasuya: "Initial Stage of SiC Film Growth on Si(111)7x7 and Si(100)2x1 Surfaces using C60 as a Precursor Studied by STM and HRTEM"Thin Solid Films. 369. 265-268 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Sakamoto, D. Kondo, K. Ohno, A. Kimura, A. Kakizaki, S. Suto, W. Uchida and A. Kasuya: "The Growth Mechanism of SiC Film on a Si(111)7x7 Surface by C60 Precursor Stduied by Photoelectron Spectroscopy"Jpn. J. Appl. Phys.. 39. 4536-4539 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shimizu, S. Suto, A. Yamamoto, T. Goto, A. Kasuya, A. Watanabe, M. Matsuda.: "Exciton-exciton Scattering in Poly(di-n-hexylsilane) Films"J. Lumin.. 87-89. 933-935 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Yamamoto, H. Nakahara, S. Yano, T. Goto, and A. Kasuya: "Exciton Dynamics in PbI2 Ultra-Thin Microcrystallites"phys. stat. sol. (b). 224(1/2). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Sato, T. Ogawa, K. Motomiya, K. Shinoda, B. Jeyadevan, K. Tohji, A. Kasuya and Y. Nishina: "Purification of MWNTs Combining Wet Grinding, Hydrothermal Treatment and Oxidation"J. Phys. Chem. B. 105. 3387-3392 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Kondo, K. Sakamoto, H. Takeda, F. Matsui, T. Ohta, K. Amemiya, W. Uchida and A. Kasuya: "Thermal effect in unoccupied molecular orbitals of C60 molecules adsorbed on a Si(001)-(2x1) surface studied by NEXAFS"J. Synchrotron Rad.. 8. 505-507 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kasuya: "Diameters of Single-Wall Carbon Nanotubes Depending on Helium Gas Pressure in an Ars Discharge"J.Phys.Chem.B. 104. 2495-2499 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kasuya: "Exciton-exciton Scattering in Poly (di-n-hexylsilane) Films"J.Lumin. 87-89. 933-935 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakamoto: "The Growth Mechanism of Sic Film on a Si(111) 7×7 Surface by c60 Precursor studied by Photeclectron Spectroscopy"Jpn.J.Appl.Phys. 39. 4536-4539 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakamoto: "Interaction of C60 with Si(111)7×7 and Si(100)2×1 Surface Studied by STM,PES and HREELS : Annealing Effect"Surface Science. 438. 242-247 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kasuya: "Absorption and thermal reaction of C70 on Si(111)-(7×7) and Si(100)-(2×1) surfaces : comparison with C60"Applied Surface Science. 653-656 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kasuya: "Absorption and thermal reaction of C70 on Si(111)-(7×7) and Si(100)-(2×1) surfaces : comparison with C60"Applied Surface Science. 144-145 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakamoto: "Bonding Nature of C60 Absorbed in Si(111)7×7 and Si(100)2×1 Surfaces studied by STM,PES"Surface Science. 427-428

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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