2004 Fiscal Year Annual Research Report
ナノチューブに封入された金属ナノワイヤーの創製とその構造および物性の研究
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16310093
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
GOLBERG Dimitri 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 主席研究員 (80354405)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
板東 義雄 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, ディレクター (10344433)
三留 正則 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 主任研究員 (50354410)
TANG Chengchun 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 主任研究員 (10370298)
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| Keywords | ナノチューブ / 金属 / 無機化合物 / 電子顕微鏡 / CVD / 封入 / ナノワイヤー |
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| Research Abstract |
カーボンナノチューブの中に、Fe-Co強磁性合金、Fe-Niアンバーおよびパーマロイ、Fe、Co、Ni純金属を封入した。Fe-Coナノワイヤーはバルクに比べて保磁力が増大した。Fe-Ni合金で顕著な組成変調が観察され、通常と異なる長周期構造が見られた。形状記憶合金Fe-Pd、Ti-Niを、カーボンナノチューブへ封入したところ、PdおよびTiに顕著な欠損が見られた。Gaをカーボンナノチューブに入れ、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて測定したところ、空のナノチューブでは電気抵抗が単位長さあたり25kOm/mkmであったのに対し、Gaを封入した部分では0.35kOm/mkmと、ほぼ金属的な振る舞いを示した。この現象は、ナノチューブを用いた温度計から電気的に温度を読み取る唯一の方法に可能性を開くものである。本研究は、カーボンやBNのナノチューブへ封入する対象を、MgO、Mg_2O、SiC、Ga_2O_3など、いろいろな無機物へ拡張しつつある。過酸化物MgO_2を入れたBNナノチューブを、電子顕微鏡の中で加熱すると、不安定相のMgO_2はMgOへ転移し、ナノチューブから酸素が放出された。これは、ナノスケールの酸素発生器として応用が可能である。BNチューブで絶縁したSiC製半導体ナノケーブルは、電界効果トランジスタとしての機能を持っていることがAFM測定からわかった。シリカ製ナノチューブに封入したInを電子顕微鏡で観察したところ、帯電に伴いInがマイグレーションを起こし高速の質量移動が見られた。水素吸蔵合金LaNi_5について、購入した装置を用いて実験を行ったところ、文献値と一致する結果が得られ、精度が十分であることが確かめられた。本装置で、空のCN_<0.1>ナノチューブについて測定を行ったところ、室温で1wt%以下の水素吸蔵を示すことがわかった。
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