液中プラズマによる超伝導体結晶からのナノチューブ合成反応の連続化

点击翻译按钮获取中文摘要

ホウ化マグネシウムは転移温度39Kで超伝導体の性質を示すことで知られているが、ナノチューブの構造をとることを実験的に示した例は本研究関連の成果以外にない。本研究では、連続的に電極など機械的部分が動作する反応装置を開発し、ホウ化マグネシウムを材料としてアーク放電をすることによりナノチューブ状ホウ化マグネシウムを合成することである。成果として、液体中でアーク放電を連続的にするために電極を自動送りすることができる反応装置を作製した。同反応装置は放電電圧、電流をモニターでき、放電時間を制御することができる。また、放電形式を連続放電および間欠放電を可能とするように電極動きを設定できるようにした。電極動きはステッピングモータ駆動なので、正確な速度、時間で動きをプログラム制御できる。原料のホウ化マグネシウムは粉末として供給し、アーク放電の高温を通過して冷たい電極表面に準安定構造の状態で付着することができるようにした。液体窒素および液体アルゴン中のアーク放電で合成することができるホウ化マグネシウムナノチューブの合成条件および構造解析に関する論文を作成し、投稿の準備をした。上記条件で生成するホウ化マグネシウムの直径は数ナノメートル程度で、長さはその数倍程度である。純度は低く、透過電子顕微鏡内で探索しなければ独立したナノチューブを見つけることができない。したがって、反応条件のさらなる最適化が必要とされるのが現状である。成果の一部は、THERMEC2009(ベルリン)にて招待講演で発表を行った。