高エネルギー粒子線による伝導性高分子のナノワイヤー形成

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558063
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 関 修平 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (30273709)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 陽一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (50210729) ; 山本 幸男 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (10029902) ; 田川 精一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80011203) ; 杉本 雅樹 日本原子力研究所, 高崎研究所, 研究員
• Keywords: イオンビーム / シングルイベント / ナノワイヤー / イオントラック / ナノチューブ / SiC / ポリシラン / 超微細構造体

Research Abstract

イオントラックと呼ばれる非常に高い濃度の活性種が存在する化学反応場について、本研究グループは従来の化学反応場とは決定的に異なった化学反応様式を与えることを明らかにしてきた。イオントラック内の活性種密度及びその分布は、LET等の入射するイオンの線質を変化させることにより制御が可能であり、本研究ではイオン照射に対し大きな線質効果を示すポリシランを用いて新しいエネルギー付与モデル及び高分子ゲル化理論を構築した。その結果、イオントラック内での高分子架橋反応は、ナノメートルスケールの量子細線を与え、さらにそのサイズが入射イオンの線質を変化させることにより精密に制御可能であることが示された。特に、形成された極微細量子細線(ナノワイヤー)の直接観察に始めて成功すると共に、これまでに構築してきた高分子ゲル化理論及びイオントラック内エネルギー付与モデルとの整合性について詳細に検討した結果、数〜数十ナノメートルの径を有するナノワイヤーを、そのジオメトリ・構造を自由に制御可能な超微細構造体形成法として、イオンビーム照射法が適用しうる事を実証した。

Research Products

• [Publications] S.Seki et al.: "Hole Conduction along Molecular Wires : σ-Bonded Silicon versus π-Bond-Conjugated Carbon"Adv. Mater.. 14. 228-231 (2002)
• [Publications] 関 修平: "高エネルギーイオンビームを用いたナノワイヤーの形成〜イオンビームの可能性の一端〜"放射線と産業. 93. 29-37 (2002)
• [Publications] S.Seki et al.: "Dynamics of Silylenes in Polysilylenes with Structural Defects by Excimer Laser Flash Photolysis"Chem. Lett.. 1208-1209 (2001)
• [Publications] S.Seki et al.: "Formation of Quantum Wires along Ion Projectiles in Si Backbone Polymers"Adv. Mater.. 13. 1663-1665 (2001)
• [Publications] S.Seki et al.: "Electronic State of Radical Anions on Poly(methyl-n-propylsilane) Studied by Low Temperature Pulse Radiolysis"J. Phys. Chem.. B105. 900-904 (2001)
• [Publications] S.Seki et al.: "Radiation Effects on Branching Polysilanes"Radiat. Phys. Chem.. 61. 461-466 (2001)