カーボンの全レベル空間のアロイングによる新機能の展開

本特定領域研究の最終年度で、可成りの成果をあげることができた。大谷は新規活性炭素繊維の調製法から方向転換して、紡糸法によるカーボンナノファイバとカーボンナノチューブの調製法を開発した。径はまだ数100nmと、気相法のものに比べて若干大きいが、気相法と異なって量産が可能である。調製条件を精密の制御することで、数10nm程度の径の試料は調製できそうである。光来は高弾性で、かつ高圧圧縮強度を有するピッチ系炭素繊維の開発を試みた。ナフタレン系ピッチを用いて、メソフェーズの構造単位が小さく、かつ高配向した炭素繊維を調製した。この炭素繊維は既存のものと同じ弾性率を有しながら、2倍の圧縮強度を示した。菱山は、0.4〜2.2at.%のホウ素をドープした高品位高配向性黒鉛フィルムの電磁気的挙動を検討した。このフィルムは、X線的には高結晶性を示しながら、現実にはホウ素原子によって炭素六角面内にデイスオーダーが導入され、低温における電子系の弱局在が促進されることを確認した。内山はホウ素と希土類元素を同時ドーピングフィルムの積層体を2200℃ホットプレスして、厚さ1mm以上の高配向性高結晶性黒鉛体の調製に成功した。田邊は炭素前駆体に極く少量のTaを添加するだけで強度劣化がほとんどなく、耐酸化特性が大幅に向上するという特異な現象を見出し、これがTaによる活性点数の減少によることを明らかにした。

本特定領域研究の最終年度で、可成りの成果をあげることができた。大谷は新規活性炭素繊維の調製法から方向転換して、紡糸法によるカーボンナノファイバとカーボンナノチューブの調製法を開発した。径はまだ数100nmと、気相法のものに比べて若干大きいが、気相法と異なって量産が可能である。調製条件を精密の制御することで、数10nm程度の径の試料は調製できそうである。光来は高弾性で、かつ高圧圧縮強度を有するピッチ系炭素繊維の開発を試みた。ナフタレン系ピッチを用いて、メソフェーズの構造単位が小さく、かつ高配向した炭素繊維を調製した。この炭素繊維は既存のものと同じ弾性率を有しながら、2倍の圧縮強度を示した。菱山は、0.4〜2.2at.%のホウ素をドープした高品位高配向性黒鉛フィルムの電磁気的挙動を検討した。このフィルムは、X線的には高結晶性を示しながら、現実にはホウ素原子によって炭素六角面内にデイスオーダーが導入され、低温における電子系の弱局在が促進されることを確認した。内山はホウ素と希土類元素を同時ドーピングフィルムの積層体を2200℃ホットプレスして、厚さ1mm以上の高配向性高結晶性黒鉛体の調製に成功した。田邊は炭素前駆体に極く少量のTaを添加するだけで強度劣化がほとんどなく、耐酸化特性が大幅に向上するという特異な現象を見出し、これがTaによる活性点数の減少によることを明らかにした。