グラフェンエッジ状態を利用した強磁性ナノ炭素粒子の作製とキャラクタリゼーション

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22310070
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 坂東 俊治 名城大学, 理工学部, 教授 (20231540)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: ナノ炭素 / ナノ材料 / ジグザグエッジ / グラフェン

研究概要

水素を含む高温雰囲気中で炭素粉末をレーザー蒸発させると,強磁性を示すナノ炭素粒子が得られる.しかし,原料には100ppm程度の鉄が含まれるため,このような磁性が得られる可能性がある.この不純物鉄を10 ppm以下まで除去すると,強磁性を示さなくなり,検出した強磁性は鉄元素に起因すると考えられる.しかし,グラフェンのジグザグ端に関わる磁性は,高濃度窒素をドープしたグラフェン膜でも微弱ではあるが検出でき,炭素強磁性の実験的検証に関する手掛かりを得た.

研究成果

• [雑誌論文] Graphite-Like Thin Sheets with Even-Numbered Layers (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, T. Kawai, M. Irie, R. Yuge, S.Iijima,S. Bandow, M. Yudasaka
  • 雑誌名: Carbon 巻: (in press)
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2013.05.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Room TemperatureSuperparamagnetism observed in Foam-like Carbon Nanomaterials (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Bandow, H. Asano, S. Muraki, T. Mizuno, M. Jinno S. Iijima
  • 雑誌名: Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 巻: 1284 ページ: 93-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong magnetism observed in carbon nano-particles produced by laser vaporization of carbon pellet in the hydrogencontaining Ar balance gas (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Asano, S. Muraki, H. Endo, S. Bandow, S.Iijima
  • 雑誌名: J. Phys. Condens.Matter 巻: 22 (33) ページ: 334209
  • 査読あり
• [学会発表] Effects of etchant and synthesis temperature on the sheet-resistivity of nitrogen doped graphene film (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, S. Bandow
  • 学会等名: The 44th Fullerene Nanotubes Graphene General Symposium
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20130311-13
• [学会発表] Sheet resistivity for nitrogen doped graphene film grown on Cu foil by sonication mist CVD (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, M. Takizawa, S. Bandow
  • 学会等名: The 43rd Fullerene Nanotubes Graphene General Symposium
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20120905-07
• [学会発表] Magnetic behavior of carbon nanoparticles prepared from iron controlled carbon powder by laser ablation (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Jinno, T. Mizuno, H. Hayashi, S.Bandow
  • 学会等名: The 41st Fullerene Nanotubes Graphene General Symposium
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20110905-07
• [学会発表] S.Bandow, Superparamagnetic behavior of carbon nanofoam produced from iron free carbon powder (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Jinno, H. Asano, T. Mizuno, S. Iijima
  • 学会等名: The 40th Fullerene Nanotubes General Symposium
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20110508-10
• [学会発表] Room Temperature Superparamagnetism observed in Foam-like Carbon Nanomaterials (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Bandow, H. Asano, S.Muraki, T. Mizuno,M. Jinno, S. Iijima
  • 学会等名: 2010 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, MA USA
  • 年月日: 20101129-1203
• [学会発表] Separation of pure carbon nanofoams and their superparamagnetism (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Asano, S. Muraki, T. Mizuno, M. Jinno, S.Iijima, S.Bandow
  • 学会等名: The 39th Fullerene Nanotubes General Symposium
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20100905-07