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ナノダイヤモンド粒子の表面化学修飾と特異な界面電子・磁気現象の発現

ナノダイヤモンド粒子の表面化学修飾と特異な界面電子・磁気現象の発現
纳米金刚石颗粒的表面化学修饰及独特界面电子和磁现象的表现
批准号：
18655053
负责人：
榎 敏明
金额：
$2.3万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2006 至 2007
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18655053/
关键词：
ナノダイヤモンド表面最構成ダングリングボンド表面水素終端反強磁性水熱処理磁性構造揺らぎ表面再構成

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项目成果

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大きさ5nmのナノダイヤモンド粒子を水熱合成用オートクレーブ中で超臨界水処理を行い、表面に存在する無定形グラファイト形炭素を溶解し、表面水素終端を行った。実験条件は650℃、100MPa、また、中性水、NaOH塩基性水を用い、Zn触媒の効果も検討した。その結果、中性条件下では水素終端された表面炭素原子の数は超臨界水処理時間の増加にしたがって増加するが、40時間を越えると水素終端炭素数は減少に転じることが明らかとなった。X線回折、X線小角散乱の実験結果からは、処理時間の増加に従って、表面グラファイト層の消滅が示唆された。また、磁化率から求めた表面に存在する局在スピン濃度は、処理時間の増加にしたがって増加し、40時間以降においては不連続的に減少することが見出された。このような構造、磁性の処理時間依存性から、処理時間の短い条件では、グラファイト表面層の溶解に伴い、むき出しになったダイヤモンド表面炭素原子が水素終端されると同時に、水素終端されない表面炭素原子が欠陥として残り、これがダングリングボンドの局在スピンを持つものと理解される。40時間以上の処理では、表面の構造不安定性により、構造再配列が起こり、結果として、表面炭素原子はπ結合で覆われるものと思われる。表面に存在する欠陥はダングリングボンド・クラスター構造を有し、その局在スピンは強い反強磁性相互作用でスピン揺らぎを起こしているものと思われる。塩基性水溶液中あるいはZn触媒下での処理では水素終端は大きく促進されることが明らかとなった。
期刊论文(9)
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会议论文
Defects localization and nature in bulk and thin film ultrananocrystalline diamond
块状和薄膜超纳米晶金刚石的缺陷定位和性质
DOI： --
发表时间： 2007
期刊： Diamond and Related Materials 162
影响因子： --
作者： [Alex I. Shames, et. al.]
通讯作者： et. al.
Magnetic and high resolusion TEM studies of nanographite derived from nanodiamond
源自纳米金刚石的纳米石墨的磁性和高分辨率 TEM 研究
DOI： --
发表时间： 2006
期刊： Carbon 44
影响因子： --
作者： [Toshiaki Enoki, et. al., M.V.Baidakova et al., V.Yu.Osipov et al.]
通讯作者： V.Yu.Osipov et al.
Structure and Electronic Properties of Surface/Edges of Nanodiamond and Nanographite
纳米金刚石和纳米石墨表面/边缘的结构和电子性能
DOI： --
发表时间： 2007
期刊： Diamond & Related Materials 16(12)
影响因子： --
作者： [Toshiaki Enoki, et. al.]
通讯作者： et. al.
Magnetic Deffects in Pristine and Hydrogen-Terminated Nanodiamonds
原始纳米金刚石和氢封端纳米金刚石中的磁缺陷
DOI： --
发表时间： 2006
期刊： Nano-electronic Semiconductor Devices (Editor : Evgeni Gusev) (Nato Advanced Research Workshop) (Nato Sci. Ser.) 220
影响因子： --
作者： [Toshiaki Enoki, et. al., M.V.Baidakova et al., V.Yu.Osipov et al., V.Yu.Osipov et al., V.Yu.Osipov et al.]
通讯作者： V.Yu.Osipov et al.
共 8 条
    ナノグラフェンの幾何学構造と電子・磁気機能開拓
    • 批准号：
      20225005
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
    • 资助金额：
      $80.54万
    • 财政年份：
      2008
    • 负责人：
      榎 敏明
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology
    ナノグラフェンのエッジ状態と特異な磁性発現
    • 批准号：
      20245030
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $15.23万
    • 财政年份：
      2008
    • 负责人：
      榎 敏明
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology
    炭素ナノ空間で発現する特異な電子・磁気機能物質
    • 批准号：
      19051006
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $23.04万
    • 财政年份：
      2007
    • 负责人：
      榎 敏明
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology
    ナノグラファイトの特異な磁性と電界効果トランジスタを用いた電荷・磁性制御
    • 批准号：
      06F06353
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.54万
    • 财政年份：
      2006
    • 负责人：
      榎 敏明
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology