| 研究課題/領域番号 |
14205048
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
中山 喜萬 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20128771)
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| 研究分担者 |
平井 義彦 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50285300)
秋田 成司 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60202529)
潘 路軍 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50326279)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| キーワード | カーボンナノチューブ / マニピュレーション / 電子顕微鏡 / 通電加工 / 分子動力学計算 / 昇華 / 塑性変形 / 接合 |
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| 研究概要 |
1.透過電子顕微鏡(TEM)に装着するマニピュレータの開発:TEM内に加熱可能な固定ステージと可動ステージを組み込み、CNTの操作および通電加工を、コンタミフリーでTEM像を観察しながら行えるマニピュレータシステムを開発した。
2.CNTの塑性変形の動力学の解明:操作性(剛直性)の観点から2層CNTを選択し、弾性的な曲げに通電し曲げ塑性変形を実現した。閾値電流密度は蒸発(昇華)のそれに比べて1/20以下で、直径および電子ビームエネルギーに依存することを見いだした。
3.CNTの融着接合の動力学の解明:2層CNTを過電流通電により一旦切断し、その切断面を結晶学的に接合することに成功した。理論が予測する接触だけでは接合に至らず、蒸発を引き起こす閾値に近い通電が必要であることを明らかにした。
4.塑性変形CNTおよび接合CNTの構造、機械特性、電気特性の評価:1)塑性変形による曲げ角は20°〜30°の範囲にあり、5-7員環対を複数含む構造である。2)塑性変形曲げ部位および融着接合部位は、高い弾力性と強度をもち、顕著な抵抗変化を示さない。3)曲げ部位に大電流を供給することにより直線状に復帰する。など新しい知見を見いだした。
5.デバイス展開に向けた指導原理構築:CNTをビルディングブロックとしたナノデバイス構築の指導原理として、次の基礎データを蓄積した。1)低抵抗電極形成、2)曲げ変形および接合による電気抵抗、3)通電蒸発の機構、4)CNT先端への電界集中による電子放出現象、5)多層CNTの機械特性の連続体モデル近似、6)過剰通電法で先鋭化した多層ナノチューブ先端の強度、7)CNT振動子の構築と微小質量計測、8)CNTトラス構造の構築と強度計測、9)CNTの熱伝導特性、10)2層CNTの層間に働く機械的性質。
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