高次フラーレンの探索

寻找更高的富勒烯

• 批准号: 05233110
• 负责人: 阿知波 洋次
• 金额: $ 34.88万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 1995
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05233110/
• 关键词: 高次フラーレン; 金属フラーレン; ナノチューブ; カーボンナノチューブ; 生成機構; ナノコーン

年度に引き続き原子数100以上の高次フラーレンの単離精製、キャラクタリゼーションを試みた。単離したC_<116>の電子吸収スペクトルはいくつかの構造を有しており、かなり少数の異性体からなっていることを示唆している。さらにC_<116>の単分子膜のSTM観測を行い、外形的にC_<60>のほぼ2倍、たまご形の構造を有していることが明らかになった(阿知波)。高次フラーレン(C_<89>,C_<90>,C_<110>)、金属フラーレン(La_2C_<80>,GdC_<82>)、Cs_1C_<60>の光電子分光法による電子状態の研究を行った。高次フラーレンのフェルミレベルから5eV以下の結合エネルギーの大きいσ電子によると考えられる結合状態は、いずれのフラーレンでも類似であることを見出した。一方5eVより浅い準位では、スペクトルは個々のフラーレンに特徴的であることを明らかにした。金属フラーレンのGdC_<82>では金属からケージに3個の電子が移動していることを明らかにした。Cs_1C_<60>の室温相は金属的な電子状態を持つことを明らかにした(日野)。炭化水素の気相熱分解法によりカーボンナノチューブを生成し、TEM及びFE-SEMによりその構造解析を行った。またナノチューブのTEM格子像に画像処理を施すことにより、100面が002面に対して本来の位置より傾いたグライド構造が三次元的なグラフアイト構造と巧みに共存していることを見出した。これによって今まで困難であったナノチューブの乱層構造的な欠陥を明確にでき、乱れた乱層構造からナノチューブの電子的性状も推定できた(遠藤)。レフレクトロン型TOF質量分析計を用いてレーザー蒸発超音速膨張法によるフラーレン生成の条件に関しての検討を行った。さらに、分子動力学法を用いたシミュレーションにより、一定温度に保った条件下での凝縮過程で孤立炭素原子から不完全ながらフラーレン構造を形成する過程を実現し、制御温度の効果について検討した(丸山)。

从上一年开始，我们试图隔离和纯化，并以100多个原子为特征。分离的C_ <116>的电子吸收光谱具有多种结构，这表明它们由相当数量的异构体组成。此外，进行了单层C_ <116>的STM观察结果，并发现它的蛋形结构几乎是C_ <60>（ACHIWA）的两倍。通过光电谱图研究了高阶富勒烯（C_ <89>，C_ <90>，C_ <110>），金属富勒烯（LA_2C_ <80>，GDC_ <82>）和CS_1C_ <60>的电子状态。发现被认为是由于较高富勒烯的费米水平低于5 eV的较大的结合能σ电子引起的键状态与所有富勒烯相似。另一方面，在比5ev较浅的水平下，光谱被揭示为单个富勒烯的特征。据透露，金属富勒烯GDC_ <82>将三个电子从金属传输到笼子中。据表明，CS_1C_ <60>的室温阶段具有金属电子状态（HINO）。碳纳米管是通过碳氢化合物的蒸气 - 相形热解产生的，并通过TEM和FE-SEM进行结构分析。此外，通过将图像处理应用于纳米管的TEM晶格图像，发现具有100个表面的滑行结构，从其原始位置倾斜到002表面，巧妙地与三维石墨结构巧妙地共存。这使得可以阐明纳米管的湍流层缺陷，这是迄今为止困难的，并且还可以估算湍流层结构（Endo）的纳米管的电子特性。使用反射型型TOF质谱仪研究了激光蒸发超音速扩张的富勒烯形成的条件。此外，通过使用分子动力学模拟，我们意识到在恒定温度下在凝结过程中从孤立的碳原子形成富勒烯结构的过程，尽管不完整，并且研究了受控温度的影响（Maruyama）。

项目成果

M.Katsumata et al.: "Epoxy Composites Using Vapor-Grown Carbon Fiber Fillers for Advanced Electro conductive Adhesive Agents" J.Mat.Res.9. 841-843 (1994)

M.Katsumata 等人：“使用气相生长碳纤维填料的环氧树脂复合材料用于先进导电粘合剂”J.Mat.Res.9。

S.Hino et al.: "Ultraviolet Photoelectron Spectra of C_<82> and K_XC_<82>" Phys.Rev.B. 48. 8418-8423 (1993)

S.Hino 等人：“C_<82> 和 K_XC_<82> 的紫外光电子光谱”Phys.Rev.B。

K.Kikuchi et al.: "Encapsulation of Radioactive ^<159>Gd and ^<161>Tb Atoms in Fullerene Cages" J.Am.Chem.Soc.116. 9775-9776 (1994)

K.Kikuchi等人：“富勒烯笼中放射性^ 159 Gd和^ 161 Tb原子的封装”J.Am.Chem.Soc.116。

M.Endo et al.: "The Production and Structure of Pyrolytic Carbon Nanotubes(PCNTs)" J.Phys.Chem.Solids.(発表予定).

M.Endo 等人：“热解碳纳米管（PCNT）的生产和结构”J.Phys.Chem.Solids.（待出版）。

M.Endo et al.: "Evidence for glide and rotation deffects observed in well-ordered graphite fibers" J.Mater.Res.10. 1461 (1995)

M.Endo 等人：“在有序石墨纤维中观察到的滑动和旋转缺陷的证据”J.Mater.Res.10。