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本研究ではホウ素/炭素/窒素からなるB/C/N材料を作製し、その電子構造を評価している。今年度は、昨年度に引き続きBC_2N組成の材料を作製し、化学法および電気化学法によりナトリウムをインターカレーションさせ、電子構造とインターカレーションとの関連について考察した。
研究代表者の川口とその大学院生らはBC_2N組成の材料について、1470〜2070Kの一定温度でアセトニトリルと三塩化ホウ素を原料としたCVD法により作製した。2070Kで作製した材料に対し、気相法でナトリウムのインターカレーションを行ったところ、第一ステージと第二ステージ化合物の混合物が得られた。グラファイトにはナトリウムのインターカレーションが起こりにくく、第八ステージ化合物しか得られないことが分かっている。昨年の結果も合わせて考えると、アルカリ金属はグラファイトよりBC_2Nの方にインターカレーションされやすいことが確認された。
一方、川口の代理の院生、および研究分担者の村松は、様々な温度で作製したBC_2Nについてカリフォルニア大学の軟X線放射光施設(Advanced Light Source)にて、X線吸収分光分析を行い、材料の電子構造のうち伝導帯を調べた。昨年の結果も合わせて考えると、BC_2Nの伝導帯の底がグラファイトより低エネルギーにあることが明らかとなった。この結果は、上記アルカリ金属のインターカレーションに関する上記の実験結果を支持する結果であった。
以上の結果に対し、論文および解説記事を執筆すると共に、国際会議および国内での会議で発表した。
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