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ナノスケール構造制御機能材料の開発

纳米级结构控制功能材料的开发

基本信息

批准号：
06NP0501
负责人：
仁科雄一郎
金额：
--
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Creative Basic Research
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至 1995
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では今年度も、5つの研究班と1つの評価班による研究組織で研究を実施した。先ず年度初めに評価班を含めた全体会議を行い、今年度の重点研究項目の確認と研究実施方法に関する具体的な討論を行った。成果発表は翌年1月に行われた。各研究班独自の研究及び各班間の協同研究により以下の研究成果が得られた。金属ナノ粒子の研究では昨年に引続き、金属マトリックス中にナノスケールの磁性体微粒子を分散させたFe/Ag、Fe/Cuグラニュラー物質を作製し、その構造と物性の解析を高分解能電子顕微鏡解析、EXAFS、磁化、磁気抵抗、メスバウァー測定を通して行った。その結果、磁化がクラスター内部の強磁性Fe原子磁気モーメント、磁気抵抗はクラスター表面のFe原子磁気モーメントに支配されていることを定量的に明らかにした。又、希土類元素を含む新機能グラニュラー物質の作製と評価を行った。ナノ粒子の光学非線形の研究では既に完成した非線形光学測定装置を用いてCuCl、BiI_3、Ge、CdTeナノ粒子のポンププローブ分光を低温で行った。CdTeについては、ナノ粒子特有の大きな光学非線形性を確認し光演算素子として実用化の可能性を示した。またナノスケールの光学測定を可能とするフォトンSTMに関して共鳴光を利用する高感度な新しい方式を考案した。新物質として結晶質、非晶質材料に続く第3の材料と言われる準結晶をとりあげ、1300MPaという既存の材料を越える高い引っ張り強度を持つAl-V-Tm-Ce合金、優れた永久磁石特性を示すFe90Nd7B3合金の開発に成功した。準結晶、固体表面に担持されたナノ粒子について本研究で特に開発された原子配列同定アトムプローブ法、EELS-STM、FI-STM、MBE-STMを駆使した実験により新しい電子機能の開拓を行った。又、IV族籠状ナノクラスター、アルカリ金属、Fe、Ni微粒子をゼオライト中に内包させた物質について数々の新しい材料的電子機能を見出した。

This study is conducted by the research organization for the first time in five years. At the beginning of the year, the evaluation class was held, and the key research projects of this year were confirmed and discussed. The results were announced in January of the following year. The following research results were obtained from individual research and collaborative research between classes. The study of metal particles in the past year, metal particles in the middle of the dispersion of magnetic particles, Fe/Ag, Fe/Cu particles in the material preparation, structure and physical properties of the analysis, high resolution energy electron microscopy analysis, EXAFS, magnetization, magnetic resistance, measurement of the temperature. As a result, the magnetization of Fe atoms inside the magnetic field, the magnetic field resistance of Fe atoms on the surface of the magnetic field are controlled by the magnetization of Fe atoms. In addition, rare earth elements contain new functions, and the preparation and evaluation of rare earth elements are carried out. The study of optical nonlinearity of CuCl, BiI_3, Ge and CdTe particles has been completed. The nonlinear optical measurement device has been used in the spectroscopy of CuCl, BiI_3, Ge and CdTe particles at low temperature. The large optical nonlinearity characteristic of CdTe particles was confirmed and the possibility of practical application of CdTe particles was demonstrated. A new method of high sensitivity for optical measurement of resonance light is proposed. The new materials, crystalline and amorphous materials, the third material, quasi-crystalline materials, 1300MPa and the existing materials have been successfully developed to maintain the tensile strength of Al-V-Tm-Ce alloy and excellent permanent magnet characteristics. In this study, we have developed the atomic alignment method, EELS-STM, FI-STM and MBE-STM, which enable us to develop new electronic functions. In addition, the electronic function of new materials in group IV cage metal, Fe and Ni particles has been revealed.