| 研究概要 |
1.構造の設計と評価 : 構造を異にする2種のイミド分子を選び,そのポリアミック酸の段階での一軸延伸処理が2800℃での黒鉛化処理によるグラファイト構造の発達に大きな影響を持つことを実験的に示した.一軸延伸処理はイミド分子の配向を面配向から軸配向に変化させ,そのために高温処理での黒鉛構造の発達が阻害されることを,X線回折および磁気抵抗測定から明らかにした.
また,ポリイミド分子中の窒素原子が2000℃以上の高温でも残留し,その離脱の際にフイルムの品位を低下させることが明らかとなった.
2.機能の制御と評価 : 各種のポリイミドフイルム(Kapton,Novax及びPPT)を炭素化し,さらに3000℃以上の高温に加熱処理することによって,従来高品位グラファイトフイルムと言われているHOPGに匹敵する結晶完全性を有するフイルムが得られることを明らかにした.フイルムの品位はフイルム状態でのX線回折,残留抵抗比,液体窒素および液体ヘリウム温度での磁気抵抗およびホール係数の測定,電子チャンネリングコントラスト像の観察,高分解能透過電子顕微鏡観察によって評価した.
3.機能の拡張 : ポリイミドから調製した高品位グラファイトフイルムに対して,MoCl_5をインターカレーションさせステージ4構造を持つ層間化合物を合成した.得られた層間化合物について300,77及び4. 2Kの温度で電気伝導度,磁気抵抗,ホール係数を測定するとともに,X線回折,電子チャンネリングコントラストによって結晶完全性を評価した.磁気抵抗の磁場依存性にはShubnikov-de Haas振動が測定され,高い品位が保たれていることが明らかとなった.
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