フラーレンの新機能探索

探索富勒烯新功能

• 批准号: 05233104
• 负责人: 鯉沼 秀臣
• 金额: $ 43.39万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05233104/
• 关键词: フラーレン単結晶; フラーレン薄膜; 電子機能; 光電子分光; 熱物性と相転移; 固体潤滑機能; 単結晶育成; フラーレンの固体物性; 内包フラーレン; 光電子スペクトル; 電荷移動錯体; フラーレンの光機能; フラーレンの電導性; フラーレンの熱容量; C_<60>薄膜; C_<60>固体のエネルギーバンド; X線光電子分光; パルスレーザー堆積

フラーレン分子の合成と反応、および単結晶と薄膜を主体とする固体フラーレンの定量的な物性評価と新機能の開発を目指した研究を推進し、以下の成果を得た。大気圧低温プラズマという新しい方法で、芳香族化合物の縮合CVDによりフラーレンが合成できることを見出し、置換フラーレンや内包フラーレンの新合成法としての可能性を検討した。また、H^+オン注入によるH@C_<60>の可能性を示唆した(鯉沼ら)。光によるフラーレンの重合と酸素や吸着分子の作用について、電導度や、電気化学測定、レーザー脱離TOF質量分析により新たな知見が得られた(高橋、岸尾、鯉沼)。昇華法によりC_<60>、C_<70>単結晶を育成し、その結晶構造とシェル形成(岸尾ら)電気電導(丸山)について検討した。insituのタイムオブフライト測定から得られたμ_h,μeはそれぞれ1.7および0.5cm^2/V.S程度であり温度依存の小さいことからホッピングまたはトンネルによる電導機構を推定した(丸山)。精密熱測定からは、残留溶媒による相転移への影響と分子運動との関連が明らかにされた(阿竹)。蒸着や分子線エピタキシ-などのポピュラーな方法による薄膜化(丸山、高橋、南)のほか、パルスレーザー堆積(PLD)、イオンプレーティング(鯉沼)などの新しい方法により薄膜化が達成された。PLD法では特に密着性、表面モホロジーのすぐれた膜が得られ、金属表面へのコーティングにより、固体潤滑機能を確認した(鯉沼)。また、金属炭化物からPLD膜中にC_<60>が含まれることも明かになった。クラスター研究におけるレーザーの新たな可能性を示す結果といえよう。薄膜の電導性については従来、ぱらつきの大きなデータが報告されてきたが、in situ測定により、結晶性や酸素に敏感な特性が明確になった(南、丸山、鯉沼)。超伝導に関連するフラーレンのアルカリ金属のド-ピングと電子状態の研究が高真空下の薄膜作製とド-ピング装置にin situの光電子分光を組合わせて行われ、フェルミレベル近傍の電子構造の変化が明確になった。また、Sc_2@C_<84>における異常原子価を示すデータが得られた(高橋)。AlC_<60>(Al=Rb, Cs)における3次元伝導相、2量体相、ポリマー相、fcc相の相関係を決定した(阿竹)。

The synthesis and development of new molecular structures and crystalline films were studied and the following results were obtained A new method for synthesis of aromatic compounds by condensation CVD at high pressure and low temperature is discussed. The possibility of H^+ C injection <60>is indicated. New knowledge was gained in the interaction of photochemistry, conductivity, electrochemistry, and TOF mass analysis (Takahashi, Kishio, and Kyunuma). Sublimation method for C_<60>, C_<70>single crystal growth, crystal structure and formation (shore end) electrical conductivity (Maruyama) Insitu'S temperature dependence is small, and the conductivity mechanism is estimated. Precision thermal determination of residual solvent phase shift effects of molecular motion and correlation A new method for thin film formation (Maruyama, Takahashi, Minami) is proposed. The PLD method is used to confirm the adhesion, surface coating, and solid lubrication function of the metal surface. C_(2)_(3)_(4)_(5)_(6)_(7)_(8)_(9)_(10)_(11)_(12)_(13)_(14)_(15)_(16)_(17)_(18)_(19)_(10)_(<60>1 The results of this study show that there is a new possibility of a change. The conductivity of thin films is determined by the following methods: measurement of conductivity, crystallization, acid sensitivity, etc. Study on the electronic state of superconductivity related metals in thin film fabrication under high vacuum and photoelectron spectroscopy in situ; Sc_2@C_<84>is an abnormal atom. AlC_<60>(Al=Rb, Cs) determines the phase relationships between the three-dimensional conduction phase, the two-dimensional bulk phase, the complex phase and the fcc phase.

项目成果

N.Minami: "Properties of electronic excited state of C60 thin films as seen from photoconductivity and luminescence behavior;dependencce on excitation wavelentgh and temperature" Mol.Cryst.Liq.Cryst.256. 233-240 (1994)

N.Minami：“从光电导和发光行为看 C60 薄膜的电子激发态特性；对激发波长和温度的依赖性”Mol.Cryst.Liq.Cryst.256。

Y.Maruyama: "Mobility of charge carriers in vapor-phase grown C_<60> single crystal" Chemical Physics Letters. 214. 39-44 (1993)

Y.Maruyama：“气相生长的 C_<60> 单晶中载流子的迁移率”化学物理快报。

J.Li: "C_<60> Fullerol Formation Catalyzed by Quarternary Ammonium Hydroxides" J.Chem.Soc.Chem.Commun.,1993. 1784-1786 (1993)

J.Li：“氢氧化季铵催化的C_<60>富勒醇形成”J.Chem.Soc.Chem.Commun.，1993。

S. Kazaoui: "Pysics and Chemistry of fullerenes and Derivatives" H. Kuzmany et al. Ed, 242 (1995)

S. Kazaoui：“富勒烯及其衍生物的物理和化学” H. Kuzmany 等人。

T.Asakawa,M.Sasaki Y.Yoshimoto et.al.: "Electrical properties of C_<60> and its partially decomposed thin films fabricated by vacuum evaporation and ion plating methods" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.349. 185-190 (1994)

T.Asakawa，M.Sasaki Y.Yoshimoto 等人：“通过真空蒸发和离子镀方法制备的 C_<60> 及其部分分解薄膜的电性能”Mat.Res.Soc.Symp.Proc.349。