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2007 年度 実績報告書

陽電子消滅法と電子顕微鏡によるカップ積層型カーボンナノチューブエッジサイトの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18560651
研究機関東京学芸大学

研究代表者

村上 英興  東京学芸大学, 特任教授 (30011000)

研究分担者 金沢 育三  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (00134768)
佐藤 公法  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (00401448)
キーワードカップ積層型カーボンナノチューブ / グラッフェンシートエッジサイト / ポジトロニューム生成 / 同時計測陽電子消滅ドップラー拡がり / 陽電子寿命 / 高分解能電子顕微鏡観察
研究概要

カップ積層型カーボンナノチューブでは上・底面が開いた円錐カップ状グラファイトシートがチューブ軸に沿って積み重なっていて、チューブ表面にシートのエッジサイトが高密度に露出している。このエッジサイトではポジトロニュームが高い確立で形成されるという特異な化学的活性をしめすことが、これまでの我々の研究でわかってきた。当該年度では、陽電子寿命測定をさらに遂行するとともに、同時計測陽電子消滅ドップラー拡がり測定装置を完成し、解析プログラムを作成、電子運動量分布に関するデータを得てこれを解析し、エッジサイトでの陽電子の挙動に関する知見を得ることを目的とした。
まず、カップ積層型カーボンナノチューブと、エッジの露出していない多層型カーボンナノチューブでの陽電子消滅寿命を測定し比較して、数十パーセントの陽電子がエッジサイトの電子を引き抜き、ポジトロニュームを形成することを確認した。次に、同時計測陽電子消滅ドップラー拡がり測定装置を組み上げて、ドップラー拡がりを高運動量領域まで測定した。組み上げた装置では、期待通り高運動量領域まで精密にドップラー拡がりを測定できた。測定結果の解析によれば、エッジサイトにおいて陽電子の一部はパラポジトロニュームとなって消滅すること、他の一部は電子と対消滅するがこの電子の運動量分布は積層したグラファイトシート中の電子運動量分布とことなることがわかった。これらの研究成果を、遂行した研究成果と合わせて、国内外の学会に発表するとともに論文として公表した。
得られた成果は、カーボンナノチューブおよびグラッフェンシートエッジサイトの物性解明に重要な知見である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Positron Annihilation in Carbon Nanotubes Studied by Coincidence Doppler Broadening Spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      H. Murakami
    • 雑誌名

      Acta Physica Polonica (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Positron and Positronium Annihilation in Polymers Studied by Age-momentum Correlation spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      K. Sato
    • 雑誌名

      Acta Physica Polonica (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Positron annihilation spectroscopy in the study of quasicrystals and their related materials2007

    • 著者名/発表者名
      K. Sato
    • 雑誌名

      phys. stat. sol. (c) 4

      ページ: 3455-3460

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanocrystalization-induced structural evolution of intergranular amorphous phase in Fe_<78>B_<13>Si_9 alloys2007

    • 著者名/発表者名
      K. Sato
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Sol. 353

      ページ: 1882-1885

    • 査読あり
  • [学会発表] Positron and positronium annihilation in polymers2007

    • 著者名/発表者名
      K. Sato
    • 学会等名
      37th Poland Seminar on Positron Annihilation
    • 発表場所
      University of Wroclaw and University of Opole (Poland)
    • 年月日
      2007-09-06
  • [学会発表] Positron Annihilation in Carbon Nanotubes Studied by Coincidence Doppler Broadening Spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      H. Murakami
    • 学会等名
      37th Poland Seminar on Positron Annihilation
    • 発表場所
      University of Wroclaw and University of Opole (Poland)
    • 年月日
      2007-09-04
  • [学会発表] グラファイトマテリアル中の陽電子消滅コインシデンスドップラー拡がり2007

    • 著者名/発表者名
      村上 英興
    • 学会等名
      第44回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 発表場所
      日本青年館
    • 年月日
      2007-07-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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