カーボンフラーレン及びナノチューブの変形挙動の原子直視型観察

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11165220
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 木塚 徳志 名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 講師 (10234303)
• キーワード: 高分解能透過電子顕微鏡 / 変形 / 接触 / 接合 / 破壊 / ピエゾ素子 / 原子直視観察 / その場視察

研究概要

カーボンカーフラーレンやナノチューブが発見され、その新しい構造に起因して特異な物性が出現すると期待されている。本研究では、フラーレン関係の研究の中で、大幅に遅れていた変形や破壊などの力学的性質に関する研究に注目し、実験を行った。
電子顕微鏡法を専門とする申請者として、次の2つの技術を本実験にとりいれた。まず1つは、原子直視型の動的電子顕微鏡法を用いた。この観察法の空間分解能は、原子1つ1つを識別できる0.1nm、時間分解能は、変形の過程を追従するのに十分な1/60秒まで改善された。すなわち、原子配列の変化を実空間、実時間で直接観察することができた。他の1つは、電子顕微鏡内部でピエゾ駆動によって、微小素材の変形を原子レベルで制御する方法を用いた。
本研究では、この2つの技術を組み合わせ、孤立したカーボンフラーレンやナノチューブを個々に変形させ、その時の原子運動をその場で直接観察して、変形機構を解明することができた。

研究成果

• [文献書誌] Tokushi Kizuka: "Direct atomistic observation of deformation in multiwalled carbon nanotubes"Phys. Rev.. B59. 4646-4649 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka and Kazue Hosoi: "In-situ high-resolution transmission electron microscopy of direct bonding processes between silicon tips with oxide surfaces at room"Appl. Phys. Lett.. 75. 1743-1745 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka: "Atomic processes of grain boundary migration and phase transformaiton in zinc oxide nanocrystallites"Phil. Mag. Lett.. 79. 417-422 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka and Takashi Yanaka: "Atomic scale electron beam processing"Jpn. J. Appl. Phys.. 38. 1595 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka, Motoishi Mizutani: "Direct atomistic observation of grain boundary sliding-I. gold"Mat. Sci. Forum. 304-306. 555-560 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka, Kazue Hosoi: "Direct atomistic observation of grain boundary sliding- II. silicon"Mat. Sci. Forum. 304-306. 561-566 (1999)
• [文献書誌] Tokushi Kizuka: "Current Topics in Crystal Growth Research Vol.5"Research Trends (Trivandrum, India). 310 (1999)
• [文献書誌] 木塚徳志(執筆分担者): "接合溶接技術Q&A"産業技術サービスセンター(東京). 1300 (1999)