| 研究課題/領域番号 |
17360318
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
藤田 淳一 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (10361320)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
15,860千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 660千円)
2007年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2006年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
2005年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
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| キーワード | 走査透過電子頭微鏡 / アモルフアスカーボン / カーボンナノチュープ / 固相反応 / 触媒 / グラファイト化 / 局所電界 / プローブ / カーボンナノチューブ / 鉄微粒子 / 電子・イオン励起反応 / 走査型透過電子顕微鏡 / in-situモニタリング / 走査型透過顕微鏡 |
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| 研究概要 |
研究では、走査透過電子顕微鏡環境下において局所的な試料操作を行うためのツールおよび、局所場観測のための可視化技術の開発、さらにこれらの局所場観測ツールを用いたナノチューブ固相反応についての研究を行った。電界研磨タングステンプローブ先端に取り付けたナノチューブからの電界放出過程の研究から、先端曲率半径が5nm程度の超尖鋭プローブの開発に成功した。さらに、プローブ先端に形成される局所電界を、走査電顕一次電子のラザフォード散乱を検出することで、リアルタイムに可視化する局所電界可視化技術の開発に成功した。これらの操作・観測技術を用い、触媒鉄微粒子の動きをクエンチして固定化し、鉄微粒子尾部を基点に成長する固相ナノチューブの成長過程を観察し、その拡散係数が0.016〜0.060nm2/min.程度であること、さらにその活性化エネルギーが約1.8eV程度であることを見いだした。さらに、鉄微粒子とグラファイト面との結晶面方位関係はグラファイトC軸//鉄<100>の関係である場合が多く観測される。さらに、液体Gaとアモルファスカーボンの接触面に沿ってグラファイト化反応が起こることを発見し、グラファイト/グラフェン膜形成とデバイス応用についての新たな技術展開が可能となった。
今後はこれらの新たに開発し得た技術をさらに発展させ、真のナノチューブの直径とカイラリティ制御に向けての研究を進めると共に、グラフアイト・グラフェン膜を用いた新たな人工的なナノ構造の構築と物性制御、さらにはデバイス応用へと研究を進めていく。
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