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炭素微粒子の生成過程-フラーレン類・単層ナノチューブ生成との相関

研究課題

研究課題/領域番号 12640561
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能・物性・材料
研究機関東京都立大学

研究代表者

鈴木 信三  東京都立大学, 理学(系)研究科(研究院), 助手 (10226516)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードフラーレン / 単層カーボンナノチュ-ブ / 生成機構 / 微粒子 / 単層カーボンナノチューブ / 単層+1チューブ / 炭素微粒子 / 生成過程
研究概要

フラーレンや単層カーボンナノチューブの生成過程を理解するためには、その生成過程において炭素微粒子や金属微粒子がどのような役割を果たしているかを調べることが重要である。本研究計画により、以下に述べるような実験的知見を得ることができた。
(1)高温電気炉レーザー装置を用いてフラーレンを生成する場合には、生成の主要な部分が時間スケールにして約1ミリ秒であること、またその際に発熱反応が起きていることが、高速ビデオカメラを用いた撮影により明らかになった。更にその同じ時間領域で、黒体輻射の増加ばかりでなく、C_2分子の生成も認められた。これらのことから、フラーレンはサイズの小さなクラスターが集まって成長し、その際に黒体輻射やC_2脱離を行って内部温度が冷却し、最終的に球殻状の構造をとるというモデルを考えた。
(2)単層カーボンナノチューブを生成する際の雰囲気ガスの種類・圧力・流速を変化させてその生成効率がどう変化するかを詳しく検討した。その結果、単層カーボンナノチューブが生成する雰囲気ガスの最適圧力はガスの種類に大きく依存しないこと、また希ガス(Ne, Ar, Kr)に比べて窒素ガス(N_2)雰囲気で単層カーボンナノチューブを生成した方が、その純度が上がることが分かった。更に金属試料と炭素試料を別々にレーザー蒸発させても単層カーボンナノチューブが生成しうることから、金属微粒子はレーザー蒸発後時間がたってから(>ミリ秒)単層カーボンナノチューブの成長に寄与していることが明らかになった。

報告書

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

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] R.Sen et al.: "Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes From the Condensed Phase"Chem.Phys.Lett.. 349(5,6). 383-388 (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] S.Suzuki et al.: "Time and Space Evolution of Carbon Species Generated with a Laser Furnace Technique"AIP Conferences Proceedings. 590. 81-86 (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] S.Suzuki et al.: "Time Evolution of Emission by Carbon Nanoparticles Generated with a Laser Furnace Technique"European Phys J.D. 16(1-3). 369-372 (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] A.Fujiwara et al.: "Gas Adsorption in the Inside and Outside of Single-Walled Carbon Nanotubes"Chem.Phys.Lett.. 336(3,4). 205-211 (2001)

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      「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] H.Kataura et al.: "High-Yield Fullerene Encapsulation in Single-Wall Carbon Nanotubes"Synth.Met.. 121(1,3). 1195-1196 (2001)

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      「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] R.Sen et al.: "Time period for the grouwth of single-wall carbon nanotubes in the laser ablation process : evidence from gas dynamic studies and time resolved imaging"Chem.Phys.Lett.. 332(5,6). 467-473 (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] R.Sen et al.: "Growth of Sngle-Walled Carbon Nanotubes From the Condensed Phase"Chem. Phys. Lett.. 349(5,6). 383-388 (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] S.Suzuki et al.: "Time and Space Evolution of a Carbon Species Generated With a Laser Furnace Technique"AIP Conferences Proceedings. 590. 81-86 (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] S.Suzuki et al.: "Time Evolution of Emission by Carbon Nanoparticles Generated With a Laser Furnace Technique"European Phys. J.D. 16(1-3). 369-371 (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. Fujiwara et al.: "Gas Adsorption in the Inside and Outside of Single-Walled Carbon Nanotubes"Chem.Phys.Lett.. 336(3,4). 205-211 (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] H. Kataura et al.: "High-Yield Fullerene Encapsulation in Single-Wall Carbon Nanotubes"Synth.Met.. 121(1-3). 1195-1196 (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] R.Sen et al.: "Time Period for the Growth of Single-Wall Carbon Nanotubes in the Laser Ablation Process: Evidence from Gas Dynamic Studies and Time Resolved Imaging"Chem.Phys.Lett.. 332. 467-473 (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] R.Sen et al.: "Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes From the Condensed Phase"Chemical Physics Letters. 349(5,6). 383-388 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Suzuki et al.: "Time and Space Evolution of Carbon Species Generated With a Laser Furnace Technique"AIP Conferences Proceedings. 590. 81-86 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Suzuki et al.: "Time Evolution of Emission by Carbon Nanoparticles Generated With a Laser Furnace Technique"European Physical Journal D. 16(1-3). 369-372 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] R.Sen et al.: "Encapsulated and Hollow Closed-Cage Structures of WS2 and MoS2 Prepared by Laser Ablation at 450C-1050C"Chemical Physics Letters. 340(3,4). 242-248 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kataura et al.: "High-Yield Fullerene Encapsulation in Single-Wall Carbon Nnanotubes"Synth. Met.. 121(1-3). 1195-1196 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujiwara et al.: "Gas Adsorption in the Inside and Outside of Single-Walled Carbon Nanotubes"Chemical Physics Letters. 336(3,4). 205-211 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Suzuki et al.: "Time and space evolution of emitting carbon nano-particles-correlation with the formation of fullerenes and carbon nanotubes."Mat.Res.Soc.proceedings. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Sen et al.: "Time period for the growth of single-wall carbon nanotubes in the laser ablation process : Evidence from gas dynamic studies and time resreved imaging"Chem.Phys.Lett.. 322. 467-473 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kataura et al.: "Diameter control of single-walled carbon nanotubes"Carbon. 38. 1691-1697 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishigaki et al.: "Characterization of Fullerenes and carbon nano particles generated with a laser furnace technique"Appl.Phys.A. 70. 121-124 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Maniwa et al.: "Gas storage in single-walled carbon nanotubes"Mol.Cryst.and Liq.Cryst.. 340. 671-676 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Akiyama et al.: "Isolation and characterization of light actinide metallofullerenes"J.Am.Chem.Soc.. 123. 181-182 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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