Study on growth control and mechanical properties of fullerene nanowhiskers

富勒烯纳米晶须生长控制及力学性能研究

• 批准号: 21K04654
• 负责人: 橘 勝
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04654/
• 关键词: フラーレン; 結晶成長; 力学的性質; 分子結晶; 弾性; 硬さ; ウィスカー; 電界効果トランジスター

今年度はフラーレンC60およびC70に対して種々の良溶媒を用いることによって液ー液界面析出（LLIP)法によるナノウィスカーの育成と力学的性質を調べた。C70ナノウイスカーに関しては、成長制御によって育成された比較的太いナノウイスカーの特徴を活かして、力学特性だけでなく電界効果トランジスター（FET）の作製および電気特性の測定に成功した。C70単結晶を用いたＦＥＴ特性の測定は今回が世界ではじめての観測となった。しかし、測定結果は期待されるほど高い移動度が観察されなかった。これは今回の測定ではボトムコンタクト型のFETデバイスを用いており、C70ナノウイスカーと電極との接触性の乏しさによるものと考えられる。今後はトップコンタクト型FETの作製による高移動度の観測を目指す予定である。C60に関しては、良溶媒としてピリジンを用いたナノウイスカーの作製および力学特性を調べた。ピリジンを用いて育成されたナノウイスカーの力学特性は、これまでのトルエン、メタキシレン、メスチレンを用いて育成されたウイスカーとは異なるユニークな特性を示した。具体的には、300℃でのアニーリング後の結晶が、極めて高い複合弾性率および硬さを示すことが分かった。また、アニーリング後の構造は、フラーレンC60分子が壊れているものの、結晶系が保持されていることもわかった。今後は、構造の詳細の理解と力学特性との相関を明らかにして、新たな高強度材料の創成に向けた方法論の確立を目指す。

Our は フ ラ ー レ ン C60 お よ び C70 に し seaborne て kind 々 の good solvent を with い る こ と に よ っ て ー liquid interface precipitation method (LLIP) に よ る ナ ノ ウ ィ ス カ ー の bred と mechanics properties of を adjustable べ た. C70 ナ ノ ウ イ ス カ ー に masato し て は, growth suppression に よ っ て bred さ れ た comparison too い ナ ノ ウ イ ス カ ー の, 徴 を live か し て, mechanics characteristic だ け で な く electricity industry working fruit ト ラ ン ジ ス タ ー (FET) の cropping お よ び electric 気 の determined に successful し た. The C70単 crystallization を was determined by the <s:1> たFET characteristics <s:1>. This time, the が world で じめて じめて 観 観 観 観 was measured となった. The results of the measurement are expected to されるほ <s:1> high されるほ mobility が観 observation されな った った. こ れ は today back の determination で は ボ ト ム コ ン タ ク ト type の FET デ バ イ ス を with い て お り, C70 ナ ノ ウ イ ス カ ー と electrode と の contact の spent し さ に よ る も の と exam え ら れ る. In the future, the <s:1> トップコ タ タ タ ト ト ト will be fabricated, による high mobility <s:1> 観 measurement を finger す will be determined, and である. C60 に masato し て は, good solvent と し て ピ リ ジ ン を with い た ナ ノ ウ イ ス カ ー の cropping お よ び mechanical characteristics を adjustable べ た. ピ リ ジ ン を with い て bred さ れ た ナ ノ ウ イ ス カ ー の mechanical characteristics は, こ れ ま で の ト ル エ ン, メ タ キ シ レ ン, メ ス チ レ ン を with い て bred さ れ た ウ イ ス カ ー と は different な る ユ ニ ー ク な features を shown し た. Specific に は, 300 ℃ で の ア ニ ー リ ン グ の after crystallization が, extremely め て high い composite 弾 rate お よ び hard さ を shown す こ と が points か っ た. After ま た, ア ニ ー リ ン グ の tectonic は, フ ラ ー レ ン C60 molecule が 壊 れ て い る も の の, crystallization が keep さ れ て い る こ と も わ か っ た. Future は detailed の understand と mechanical characteristics, tectonic の と の phase masato を Ming ら か に し て, new た な high strength material の chuang cheng に to け の た methodology established を refers す.

项目成果

カーボンナノウォールの高圧下における構造変換

高压下碳纳米墙的结构转变

• 发表时间: 2022
• 作者: 新井 智也;橘 勝
• 通讯作者: 橘 勝

タンパク質結晶の折れた成長転位の観察

蛋白质晶体中断裂和生长位错的观察

• 发表时间: 2021
• 作者: 鈴木 凌;橘 勝
• 通讯作者: 橘 勝

放射光X線トポグラフィによるタンパク質単結晶中の微小なねじれの観測

使用同步加速器 X 射线形貌观察蛋白质单晶的微小扭曲

• 发表时间: 2023
• 作者: 阿部 満理奈;橘 勝
• 通讯作者: 橘 勝

Mechanical properties and structure of C60 nanowhiskers grown from pyridine solution

吡啶溶液中生长的 C60 纳米晶须的机械性能和结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡辺 雅;橘 勝
• 通讯作者: 橘 勝

植物種子由来炭素量子ドットの光学特性

植物种子中碳量子点的光学特性

• 发表时间: 2021
• 作者: 中村勇太;橘 勝
• 通讯作者: 橘 勝