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Synthesis and characterization of oriented graphitelike B-C-N hybrid

配向したグラファイト構造を持つホウ素-炭素-窒素系ハイブリッド薄膜の合成と構造解析

Uddin, M. N.*; 下山 巖   ; 馬場 祐治  ; 関口 哲弘  ; Nath, K. G.*; 永野 正光*

Uddin, M. N.*; Shimoyama, Iwao; Baba, Yuji; Sekiguchi, Tetsuhiro; Nath, K. G.*; Nagano, Masamitsu*

六方晶グラファイトと同様の構造を持つホウ素-炭素-窒素系ハイブリッド薄膜の作成条件の検討と構造解析を行った。試料は、配向性グラファイト表面にベンゼン状の有機分子であるボラジン(B$$_{3}$$N$$_{3}$$H$$_{6}$$)イオンプラズマを注入することにより作成した。表面の構造は、X線光電子分光法(XPS)及び直線偏光した放射光を用いたX線吸収微細構造法(NEXAFS)によりその場観察した。XPS測定の結果、作成したB-C-N薄膜中のホウ素原子は、B-C, B-N, B-C-Nなどさまざまな結合状態をとることがわかった。ホウ素K-吸収端のNEXAFSスペクトルには、B 1s軌道から価電子帯の$$sigma$$*軌道及び$$pi$$*軌道への共鳴吸収ピークが明瞭に認められた。このことは、ホウ素原子が、となりの原子とsp2結合を形成することを示唆している。800$$^{circ}$$Cにおいて作成したB-C-N薄膜のホウ素K-吸収端のNEXAFSスペクトルにおけるB 1s$$rightarrow$$$$pi$$*共鳴吸収ピークは、グラファイトのC 1s$$rightarrow$$$$pi$$*共鳴吸収ピークと同様の偏光依存性を示した。この結果から、六方晶グラファイトと同様の配向性を持つB-C-Nハイブリッド薄膜が安定に存在することを明らかにした。

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分野:Physics, Applied

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