TEM-STMを用いたカーボンナノチューブ成長機構と物性のその場観察

使用TEM-STM原位观察碳纳米管生长机制和物理性质

• 批准号: 11165214
• 负责人: 平山 博之
• 金额: $ 2.56万
• 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 (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11165214/
• 关键词: ナノチューブ; カーボン; STM; TEM

我々は独自に構築したTEM-STM装置を用いてW表面をグラファイトで覆ったtip同士を適当な電位差を与えて接触させた後にゆっくり引き離した時に、tip間にカーボンナノチューブが形成されることを見出した。しかしこの時形成されるナノチューブは直線性が悪いという問題があった。本研究課題では、本年度はこの問題を解決し、直線性の良好なシングルウォールカーボンナノチューブをSTM探針―表面間に形成させ、かつその形成過程をTEMその場観察するため、従来アーク放電やレーザーアブレーションによるカーボンナノチューブ作成において強い触媒作用が報告されているNiを探針に用いる方法を研究した。具体的に、本研究では原子レベルで先鋭なNi-tipを作成するため、Niワイヤーの電解研磨装置を作成し、試行錯誤の上、酢酸系媒液を用いる方法を確立した。この方法で作成Ni-tipは原子分解能STM観察に通常用いられるW-tipと同等の先鋭さをもっていることを確認した。しかしこのNi-tipをTEM内に持ちこんだ場合、Niの磁性によりTEM観察のための電子線軌道が曲げられるという問題点が明らかになった。この問題を解決するため、我々はW-tipを一度グラファイトで覆い、その上からNi薄膜を蒸着する方法の探索をはじめた。現在までに大気中でのSTM単独走査において、Ni薄膜を蒸着したグラファイト/W-tipは、Niを蒸着していないグラファイト/W-tipに比べて、グラファイト表面に接触後引き離す過程においてtip-表面間のナノチューブ形成を示唆する電流-電圧特性を示す確率が高いことが確認されている。

We build TEM-STM devices independently. We use different types of materials. We use different types of materials. The problem of linearity is that the time of formation is different from the time of formation. This research project aims to solve the problem of this year, and to study the method of preparing a report on the strong catalytic effect of Ni probe in the process of TEM field observation on the formation of STM probe-surface interface and the formation process of STM probe-surface interface. In this study, the preparation of Ni-tip electrolytic polishing equipment and the method of using acid medium were established. This method is usually used to make Ni-tip atomic decomposition STM observation. The Ni-tip TEM is a magnetic field, and the electron wire orbit is a curved field. This problem is solved by the W-tip method. Now, in the STM single process, Ni thin film evaporation, Ni evaporation,