| 研究概要 |
超微粒子の界面付着密度と界面放射特性の関係の検討するために,(1)超微粒子の生成ならびに微粒子の表面への塗布,(2)界面放射特性の計測,を行った.そのために,フラーレンを含む超微粒子を低圧場における燃焼合成を利用して生成した.燃焼法によって生成された炭素微粒子はその質量を精密電子天秤によって正確に計測して,その後,懸濁溶液を作成した.その微粒子中に含まれるフラーレン濃度については高速クロマトグラフによって調べた.また,同様に市販の酸化銅ナノ粒子,アルミナナノ粒子に関しても,同様に懸濁溶液を作成した.これらを,金属表面に塗布し,その界面からの反射光特性ならびに放射率特性を,ICCD付分光器およびカセグレン光学系によって計測した.その結果,溶液中に懸濁した微粒子と放射特性変化の関係については,明確には分からなかった.なお,低圧燃焼法によるフラーレンを含む炭素微粒子の生成結果については,関連の国際会議に論文として投稿した.
次に,超微粒子の界面付着の様子を走査型電子顕微鏡を使用して,実験的に観察した.その結果,
フラーレンを含む微粒子,酸化銅ナノ粒子,アルミナナノ粒子のいずれに関しても,数マイクロメートル程度の凝集状態が観察された.さらに高解像度で観察すると,凝集体の表面に関しては,それぞれの微粒子特有の形状をしていることが分かった.
以上のような実験結果を踏まえて,超微粒子が金属界面上でどのような挙動をして自己組織化するかを理論的に予測することが重要であると考えて,数ナノメートルの炭素クラスターが金属壁面上でどのような動的挙動を行うかについて,分子動力学シミュレーションを行った.その結果,壁面温度や相互作用によってその挙動が明確に異なることが分かった.この結果については,まとめて国際会議に論文として投稿した.また,結果の可視化とデータ処理にコンピュータを購入して用いた.
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