非平衡重畳プロセスを利用した欠陥誘発型の炭素系物質創製法に関する研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560787
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 兵庫教育大学
• 研究代表者: 庭瀬 敬右 兵庫教育大学, 学校教育研究科(研究院), 教授 (50198545)
• 連携研究者: 阿藤 敏行 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (40241567) ; 永井 康介 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10302209) ; 佐藤 傭平 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (70455856) ; 橘 勝 横浜市立大学, 国際総合科学研究科, 教授 (80236546)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: ダイヤモンド / 黒鉛 / 衝撃圧縮 / 照射 / アモルファス / 変換 / ラマン分光法 / 欠陥

研究概要

我々は、これまでに中性子照射した黒鉛が衝撃圧縮下で微結晶ダイヤモンドの極限状態であるアモルファスダイヤモンドに直接変換することを発見している。今回、そのバンドギャップがC60フラーレンを初期試料として生成されたアモルファスダイヤモンドと、ほぼ同じ4eVであることが示された。また、約半分の中性子照射量の黒鉛でもアモルファスダイヤモンドに変換することが示された。一方、カーボンナノウォールを初期試料として用いた場合でも透明なタイルの生成が確認されたが、アモルファスダイヤモンドと超硬黒鉛の混在した構造であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] High energ,y-resolution electron energy-loss spectroscopy and soft-x-ray emission spectroscopy studies of amorphous diamond transformed from neutron-irradiated graphite (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Sato, M. Terauchi, K. Niwase, K. G. Nakamura, T. Atou and T. Iwata
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 500 ページ: 5
  • DOI: 10.1088/1742-6596/500/19/192013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transformation of multiwalled carbon nanotubes to amorphous carbon nanorods under ion irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Honda, R. Tamura, Y. Nosho, A. Tsukagoshi, M. Niibe, M. Terasawa, R. Hirase, H. Izumi, H. Yoshioka, K. Niwase, E. Taguchi, K.-Y. Lee, M. Oura
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53
  • DOI: 10.7567/JJAP.53.02BD06
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic characterization of ion-irradiated multi-layer graphenes (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Tsukagoshi, S. Honda, R. Osugi, H. Okada, M. Niibe, M. Terasawa, R. Hirase, K. Niwase, M. Oura
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B : Beam Interactions with Materials and Atoms 巻: 315 ページ: 64-67
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.04.039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transparent graphitic tiles synthesized from carbon nanowalls by shock compression and rapid quenching (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, T. Atou, K. Niwase, K. G. Nakamura, A. Yoshimura, M. Tanimura, K. Kobayashi, and M. Tachibana
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 113 ページ: 5
  • DOI: 10.1063/1.4789609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defect Evolution in Multiwalled Carbon Nanotube Films Irradiated by Ar Ions (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Honda, S. Nanba, Y. Hasegawa, Y. Nosho, A. Tsukagoshi, M. Niibe, M. Terasawa, R. Hirase, H. Izumi, H. Yoshioka, K. Lee, K. Niwase, E. Taguchi, and M. Oura
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 51 ページ: 3
  • DOI: 10.1143/JJAP.51.110202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Dose and Pressure on the Transformation from Neutron-Irradiated Graphite to Amorphous Diamond (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Niwase, T Atou, K G Nakamura, and T. Iwata
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 377
  • DOI: 10.1088/1742-6596/377/1/012026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Raman Spectroscopy for Quantitative Analysis of Point Defects and Defect Clusters in Irradiated Graphite (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Niwase
  • 雑誌名: International Journal of Spectroscopy 巻: 2012 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1155/2012/197609
  • 査読あり
• [学会発表] 熱衝撃を受けた黒鉛の結晶化と照射効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 庭瀬敬右、平井武志、J. Compan、J. Linke
  • 学会等名: 日本物理学会春季講演大会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川湘南)
  • 年月日: 2014-03-30
• [学会発表] 強照射された黒鉛の熱衝撃と照射損傷による構造変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 庭瀬敬右、平井武志、J. Compan、J. Linke
  • 学会等名: 日本金属学会秋季講演大会
  • 発表場所: 金沢大学(金沢)
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] Arイオン照射された多層カーボンナノチューブの構造変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本多信一、納庄裕介、塚越旭、新部正人、寺澤倫孝、平瀬龍二、吉岡秀樹、泉宏和、庭瀬敬右、田口英次、和賀井達也、大浦正樹
  • 学会等名: 日本金属学会春季講演大会
  • 発表場所: 東京理科大(東京)
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 衝撃圧縮によってカーボンナノウォールから生成された透明グラファイトタイル (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村和貴、阿藤敏行、庭瀬敬右、中村一隆、橘勝
  • 学会等名: 第44回フラーレン・カーボンナノチューブシンポジウム
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2013-03-11
• [学会発表] 中性子照射と衝撃圧縮の重畳による黒鉛のアモルファスダイヤモンドへの直接変換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庭瀬敬右、中村一隆、阿藤敏行、岩田忠夫
  • 学会等名: 日本物理学会秋季講演大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(横浜)
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] イオン照射多層グラフェンの分光学的評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 塚越旭、大杉僚、岡田拓、本多信一、新部正人、寺澤倫孝、庭瀬敬右、田口英次、平瀬龍二、吉岡秀樹、泉宏和、和賀井達也、大浦正樹
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山)
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] 多価イオン照射垂直配向多層カーボンナノチューブの分光学的評価」" (2012)
  • 著者名/発表者名: 本多信一、新部正人、寺澤倫孝、庭瀬敬右,田口英次、平瀬龍二、吉岡秀樹、泉宏和、和賀井達也、大浦正樹
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山)
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] プラズマ曝露によって黒鉛中に生成された欠陥のラマン分光法による同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庭瀬敬右、平井武志、J. Compan、J. Linke
  • 学会等名: 日本金属学会春期講演大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(横浜)
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] 中性子照射された黒鉛の衝撃圧縮によるアモルファスダイヤモンド変換に及ぼす照射量および圧力の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 庭瀬敬右、阿藤敏行、中村一隆、岩田忠夫
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 日本金属学会秋期講演大会沖縄コンベンションセンター(那覇)
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] TEM-EELS/XESによるアモルファスダイヤモンドの電子構造の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤庸平、寺内正己、庭瀬敬右、中村一隆、岩田忠夫
  • 学会等名: 日本物理学会秋季講演大会
  • 発表場所: 富山大学(富山)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] ナノカーボン材料の破壊と創製を誘発する格子欠陥の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 庭瀬敬右
  • 学会等名: 第21回格子欠陥フォーラム
  • 発表場所: 立山国際ホテル(富山)
  • 年月日: 2011-09-19