カーボンナノ構造体創成プラズマ中の分子状、原子状ラジカルの挙動解明

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カーボンナノ構造体創成プラズマ中のラジカルの挙動解明を行い、下記の成果を得た。1.カーボンナノウォール創成プラズマ中の水素ラジカルおよび炭素ラジカル計測のための真空紫外吸収分光システムを構築した。2.カーボンナノ創成プラズマにおける水素ラジカルおよび炭素ラジカルの絶対密度計測を行った。圧力13.3Paから79.8Paの範囲で、炭素ラジカル絶対密度は4.0×10^<12>[cm^<-3>]で一定であり、圧力変化により変化はなかった。3.水素ラジカル絶対密度は、圧力13.3Paから39.9Paまで1.6×10^<12>[cm^<-3>]で一定であり、圧力53.2Paから79.8Paの範囲で増加し、圧力79.8Paで2.5×10^<14>[cm^<-3>]であった。4.水素ラジカル、炭素ラジカル絶対密度計測条件においてカーボンナノウォールの合成実験を行った。圧力範囲13.3Paから79.8Paにおいてカーボンナノウォールを合成することができた。しかし、ウォールの間隔に差異があり、13.3Paから79.8Paの圧力増加に伴い、ウォールの間隔は広くなった。5.カーボンナノウォールの成長速度は、圧力の増加に伴い減少した。6.圧力範囲13.3Paから79.8Paにおける水素ラジカル、炭素ラジカル絶対密度計測結果と合成されたカーボンナノウォールのウォール間隔及び成長速度より、水素ラジカルは、カーボンナノウォール最表面のF元素を引き抜く(エッチング)効果があり、カーボンナノウォール合成および形状制御に重要な役割を担っていることが明らかになった。