| 研究分担者 |
大原 渡 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80312601)
金子 俊郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30312599)
平田 孝道 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (80260420)
田路 和幸 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (10175474)
川添 良幸 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30091672)
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| 研究概要 |
今年度は,現有設備であるアルカリ-フラーレンプラズマ発生装置を用いたプラズマイオン照射法により形成された原子・分子内包SWNTsの電気的特性評価,並びに新方式プラズマ源の併用によるアルカリ-ハロゲンプラズマの生成・制御実験を行った.これらの結果は,以下の通りである.
原子・分子内包SWNTs(Cs@SWNTs及びC_<60>@SWNTs)の電気的特性評価
プラズマイオン照射法により創製したCs内包SWNTs(Cs@SWNTs)及びフラーレンC_<60>内包SWNTs(C_<60>@SWNTs)を,FET構造を形成した基板上に分散・塗布した状態で電気的特性の測定を行った.FETのゲート電圧(V_G)に対するソース-ドレイン問電流(I_<DS>)の依存性を測定した結果,C_<60>@SWNTsはp型の電気伝導特性を示すことに対して,Cs@SWNTsはn型の特性を示すことが今回初めて判明した.
アルカリ-ハロゲンプラズマの生成・制御
昨年度において,アルカリ-ハロゲン(K^+-Cl^-)プラズマ生成実験を行ったが,アルカリ・塩化合物(KCl)蒸気の安定導入及びイオン化に問題があった.そこで本年度は,KClの加熱・気化状態を向上させた改良型アルカリ塩蒸気発生用オーブンに加えて,マグネトロン放電と磁気フィルター効果を利用した新型プラズマ源による生成実験を行った.K^+-Cl^-プラズマの生成には,直線一様磁場(B)が印加された真空容器内に設置した2本の独立したタングステン(W)カソードから成るダブルカソード型プラズマ源を用いた。具体的には,オーブン内でKClを加熱・気化させ,熱電子のE×Bドリフトによるマグネトロン放電によってプラズマを生成させる.その結果,電子遮蔽板-プラズマ終端板間では磁気フィルター効果により,正負イオンと電子が効率良く分離されることが判明した.プラズマ測定用プローブによる正・負飽和電流比の測定より,電子の混入が無い理想的な異極性イオンプラズマが生成されていることを実証した.また,印加磁場を増加させるとプラズマ密度が上昇し,B=0.2Tでは10^8cm^<-3>台の電子が殆ど無い異極性イオンプラズマを生成することに成功し,これを用いてSWNTsへのプラズマイオン照射実験を行っている.
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