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2017 年度 実績報告書

階層性に由来するTeナノ粒子の表面・内部構造と新しい物性

研究課題

研究課題/領域番号 26400312
研究機関富山大学

研究代表者

池本 弘之  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (20262496)

研究分担者 宮永 崇史  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (70209922)
小田 竜樹  金沢大学, 数物科学系, 教授 (30272941)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードナノ粒子 / 階層性 / 共有結合長
研究実績の概要

2種類の方法により、Teナノ粒子を作製した。一つ目は、ポリエチレングリコールにTeを蒸着してTeナノ粒子を作製した。Teナノ粒子のX線吸収微細構造(XAFS)関数をフーリエ変換したところ、Te鎖の共有結合に対応する最近接原子間相関は、結晶Teの2.93Aであるのに対し、Teナノ粒子では2.86Aと極端に短くなっている。鎖間相関に由来する3.5A付近のピークは、結晶に比べるとTeナノ粒子ではほとんど消失している。これらの結果により、Te鎖間の相互作用が大きく減少し、Te鎖が孤立鎖的になり、共有結合長が短くなったと考えている。これまでのTeとNaClの多層膜として作製したTeナノ粒子における共有結合長の変化が0.04A程度であったのに対し、今回は0.07Aと変化がほぼ2倍である。これは、ポリエチレングリコールに蒸着してTeナノ粒子を作製することにより、これまでよりもさらに小さなTeナノ粒子が作製されたことを示唆していると考えている。
2つ目の方法は、プラズマアーク放電によりTeナノ粒子を作製した。XAFS関数をXAFS基本公式を用いて非線形最小二乗法で解析したところ、鎖内最近接および鎖間最近接原子間距離は、XAFS解析の誤差内で一致した。しかしながら、いずれの配位数も結晶のおよそ2/3であった。また、中距離秩序を反映するX線吸収端近傍スペクトル(XANES)領域を比較すると、Teナノ粒子と結晶Teは大きく異なっている。Teナノ粒子のXANESスペクトルは、アモルファルTeのスペクトルに近い。原子間距離と配位数・XANESスペクトルの矛盾に関して、長短2種類の共有結合を仮定するなど種々のモデルで解析を行っている。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] miXAFS : a program for X-ray absorption fine-structure data analysis2018

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

      J. Synchrotron Rad.

      巻: 25 ページ: 618-624

    • DOI

      10.1107/S1600577518001765

    • 査読あり
  • [学会発表] Si基板上のTeナノ粒子のGISAXS解析2018

    • 著者名/発表者名
      中村将崇、南村亜登夢、池本弘之
    • 学会等名
      量子ビームサイエンスフェスタ
  • [学会発表] Biナノ粒子におけるBiシートの構造2018

    • 著者名/発表者名
      磯野颯人、前川仁志、池本弘之、宮永崇史
    • 学会等名
      量子ビームサイエンスフェスタ

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公開日: 2018-12-17  

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