研究課題
基盤研究(B)
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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J. Vac. Sci. &Technol 25
ページ: 2624-2627
Jpn. J. Appl. Phys 46
ページ: 6282-6285
ページ: 6286-6289
Jpn. J. Appl. Phys Vol.46
ページ: 498-501
Microelectronic Engineering 84
ページ: 1507-1509
Jpn. J. Appl. Phys Vol.45
ページ: 5556-5559
Appl. Phys. Lett 88
ページ: 0893109
Jpn. j. Appl. Phys Vol.44
ページ: 5646-5649
Jpn. J. Appl. Phys Vol.44
ページ: 5639-5642
http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~nanofab/index.html