| 研究課題/領域番号 |
11165209
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| 研究種目 |
特定領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
木村 薫 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30169924)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
18,100千円 (直接経費: 18,100千円)
2000年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1999年度: 12,600千円 (直接経費: 12,600千円)
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| キーワード | アモルファス・ボロン / α菱面体晶ボロン / β菱面体晶ボロン / BNナノチューブ / BNナノコーン / 金属-絶縁体転移 / 超伝導 / 金属結合-共有結合転換 / ボロン三角格子ナノチュープ / 電子エネルギー損失分光 / 磁化率 / 動径分布関数 / Li蒸気下での熱処理 / アームチェア型 / BNコーン / 金属-非金属転移 |
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| 研究概要 |
1)アモルファス・ボロン(a-B)と六方晶窒化ホウ素(h-BN)の混合粉末を出発原料としたLi蒸気下での熱処理によるBNナノチューブ生成条件を調査した。BNナノチューブや周囲のh-BN層が絡まった組織は、a-Bの窒素ガス中での窒化やh-BNのLi蒸気下での熱処理では生成しないが、h-BNの代わりにh-AlNを用いても生成した。これらは、Li蒸気下でa-Bが窒化することにより生成すると考えられる。
出発原料としてa-Bの代わりにβ菱面体晶ボロン(β-B)を用いた場合に、2つの新奇構造を発見した。h-BN粒子の<10-10>方向にジグザグ型のBNチューブが密集して覆っているものと、h-BNシートに300°の回位を導入してできる円錐(BNコーン)を入れ子状に重ねたものである。
2)α菱面体晶ボロン(α-B)へのLiドープによる金属転移や超伝導転移を探索した。Liドープしたα-BのRietveld解析の結果、格子定数の変化は0.1%以下であり、試料全体としてはLiはほとんどドープされなかった。しかし、試料の一部に金属光沢のある部分があり、EELS測定によるとLiドープによるフェルミ・エッジとケミカル・シフトの存在が示唆され、金属転移が示唆された。また、SQUIDによる磁化率の測定から、強磁性成分に超伝導成分が重畳したと考えられる結果を得た。ただし、超伝導相の体積分率は約0.02%である。
3)a-BにVを添加すると、B-1at.%V程度で金属への転移が起こるが、数at.%までは正20面体クラスター(B_<12>)を基本構造とした局所構造を保ったままだった。β-BのA_1サイト的なa-B中のサイトをVが占めることにより、周囲4つのB_<12>の結合が共有結合から金属結合に転換したためと考えられる。a-Siにおいて10at.%以上で4面体配位が壊れて金属間化合物的構造になることによって金属結合に転換し、金属転移することと対照的である。
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