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

• 批准号: 07NP0301
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07NP0301/
• 关键词: ナノスケール組織; 微粒子; マイクロクラスター; ナノスケール構造; クラスタービーム; 量子サイズ効果; 薄膜成長; 電子機能材料

本研究は今年度が最終年度であるため、例年通り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する傍ら成果の発表と公表を兼ねて9月には「ナノクラスターとナノグラニュラー物質」と題する国際会議を国外13ヶ国から41名、国内より、117名の参加者を得て開催し、研究の総括を行った。更に翌年1月には最終成果発表会を行うとともに、本研究分野に於ける現状と今後の発展についても具体的な討論を行った。各研究班及び共同研究の今年度の主な成果は以下の通りである。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磁性金属グラニュラー物質についてサイズとサイズ分布をより小さく整え、磁気的特性を更に向上させた。Si-C-O非晶質繊維についてX線小角散乱による詳細な構造解析を行い、ナノ構造制御による機械的強度増大を図った。又、超音波法によるゲル化、メカニカルアロイング法により新規材料を合成した。ナノ粒子の光学非線形の研究では粒径を10nm以下に小さくして特性を解析し、高効率レーザー材料、超高速演算素子への応用の可能性を明かにした。ナノ構造を制御して得られた新物質として、Feを含む合金で零磁歪高磁束密度軟磁性材料、高磁束密度永久磁石材料、ナノ準結晶を使って高比剛性、高比強度、高延性材料、Si粒子分散合金による高強度と高延性を具備した高耐摩耗性材料を開発した。ゼオライト細孔を用いたナノ粒子の研究ではキラルなチャンネル構造を有する新型物質の構造解析に成功し、右手系と左手系を分けたナノ構造物質を合成する道を初めて開いた。又表面ナノ粒子材料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、ナノ粒子の特異な反応を利用した高品質SiC膜の合成、レーザー照射によるナノ粒子電子状態の制御等、新物質の創製と新しい原理に基づく電子機能の開拓を行った。

This study was held in September 2005, with 41 participants from 13 countries and 117 participants from China. In January of the following year, the final results will be presented at the meeting, and the current situation and future development of this study will be discussed. The main achievements of this year's joint research by each research class and team are as follows: Research on metal particles in the past year, metal particles in the magnetic particles in the dispersion, magnetic metal particles in the distribution, magnetic particles in the distribution of small particles, magnetic properties Si-C-O amorphous particles are characterized by X-ray small angle scattering, detailed structural analysis, structural control, mechanical strength increase, etc. In addition, the ultrasonic method is used to synthesize new materials. The study of optical nonlinearity of particles is aimed at analyzing the characteristics of particles with particle sizes below 10nm, high-efficiency materials, and the possibility of using ultra-high-speed computing elements. The new material, Fe-containing alloy, zero-magnetic deflection high magnetic beam density soft magnetic material, high magnetic beam density permanent magnet material, quasi-crystal, high specific rigidity, high specific strength, high ductility material, Si particle-dispersed alloy, high strength and high wear resistance material are developed. The structural analysis of new materials in the study of fine pore structure is successful, and the structural analysis of right-handed and left-handed systems is successful. In this study, we have developed the atomic alignment method, EELS-STM, FI-STM and MBE-STM, the synthesis of high-quality SiC films, the control of particle electronic states, the creation of new substances and the development of basic electronic functions.

项目成果

Y. Maruyama: "Electronic structures of C_<60> and C_<70> adsorbed on Cu (III) surface and intramolecular STM images." Phys. Rev.B52. 2070-2075 (1995)

Y. Maruyama：“吸附在 Cu (III) 表面上的 C_<60> 和 C_<70> 的电子结构和分子内 STM 图像。”

R. -B. Tao: "Lattice model for exchange-coupled ferromagnetic multilayer systems" Phys. Rev.B52. 6178-6180 (1995)

R.-B.

Y. Fukushima: "Synthesis of a New Inorganic and Organic Hybrid Layered Polymer" 254-255

Y. Fukushima：“新型无机和有机杂化层状聚合物的合成”254-255

Y. Fukushima: "Nano-scale Structure Control of Mesoporous Silica" Materials Sci. & Engineer. A.

Y. Fukushima：“介孔二氧化硅的纳米级结构控制”材料科学。

A. Chainani: "High-resolution photoemission spectroscopy of the verwey transition in Fe_3O_4" Phys. Rev.B51. 17976-17979 (1995)

A. Chainani：“Fe_3O_4 中 Verwey 转变的高分辨率光电子能谱” Phys。