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論文

TEM studies of nanocarbons and nanodiamonds (ND); Mechanical milling of ND and Cu

山本 和典; 田口 富嗣; 花田 幸太郎*; 大澤 映二*; 稲熊 正康*; Livramento, V.*; Correia, J, B.*; 正法地 延光*

Diamond and Related Materials, 16(12), p.2058 - 2062, 2007/12

 被引用回数:6 パーセンタイル:33.03(Materials Science, Multidisciplinary)

ナノカーボンは現在でも多くの科学者達の興味を引きつけており、透過型電子顕微鏡(TEM)による研究の格好のテーマとなっている。本発表では、銅とナノダイヤモンドのメカニカルアロイング生成物,煤から生成するナノダイヤモンド,マイクロビーズミリングにより生成するカーボンナノシリンダーをテーマに選び、それらの研究・開発において、決定的な重要性を持つと思われるナノカーボンのTEM像を示す。特に、ナノダイヤモンドに重点を置いて発表を行う。

論文

Further studies on copper nanocomposite with dispersed single-digit-nanodiamond particles

花田 幸太郎*; 山本 和典; 田口 富嗣; 大澤 映二*; 稲熊 正康*; Livramento, V.*; Correia, J, B.*; 正法地 延光*

Diamond and Related Materials, 16(12), p.2054 - 2057, 2007/12

 被引用回数:26 パーセンタイル:72.38(Materials Science, Multidisciplinary)

0$$sim$$30at%のナノダイヤモンド粒子を含んだ銅ナノコンポジットのマイクロストラクチャーと機械的性質に関して報告する。Cuナノ複合体粉末はメカニカルミリング法により調製し、これをスパークプラズマ焼結法と熱押出し法により、それぞれバルク材料とした。マイクロストラクチャー観察によると、大きな可塑変形を伴う熱押出し法を用いれば、銅ナノコンポジット中においてダイヤモンドナノ粒子の均一な分散が達成できることがわかった。そして20at%のナノダイヤモンド粒子を含むにもかかわらず、ダイヤモンドナノ粒子は約50nmという極めて微細なグレイン構造を持つことがわかった。銅ナノコンポジットのVickers硬度測定と圧縮試験より、Cuマトリックス中に均一分散されたナノダイヤモンド粒子は、銅ナノコンポジットの機械的性質を強化することがわかった。

論文

Tensile and fatigue strength of free-standing CVD diamond

Davies, A. R.*; Field, J. E.*; 高橋 幸司; 羽田 一彦

Diamond and Related Materials, 14(1), p.6 - 10, 2005/01

 被引用回数:19 パーセンタイル:62.24(Materials Science, Multidisciplinary)

化学気相成長(CVD)法で合成する人工ダイヤモンドは、近年、特に電子デバイス分野への応用が期待されている。核融合分野では高周波加熱装置の真空窓材として使用する。その真空窓は、真空容器と同じ境界をなすことから、安全性及び構造健全性を示す必要がある。そのためのデータを得るべく3点曲げによる強度試験及び疲労試験を行った。その結果、基盤側及び成長側の強度は、それぞれ690$$pm$$90MPa及び280$$pm$$30MPaであることが判明した。また、疲労強度は、破壊強度の89%で10$$^{7}$$回の繰り返し荷重を加えても破壊することは無く、健全性を示した。

論文

Kinetics of diamond spontaneous crystallization from the melt of the Fe-Al-C system at 6.5 GPa

Turkevich, V.*; 岡田 卓; 内海 渉; Garan, A.*

Diamond and Related Materials, 11(10), p.1769 - 1773, 2002/10

 被引用回数:17 パーセンタイル:63.92(Materials Science, Multidisciplinary)

Fe-Al-C系融液からのダイヤモンドの自己核発生のkineticsを6.5GPa, 1720-1920Kの圧力温度条件下での放射光その場X線回折実験により観測した。測定された回折プロファイルの時間変化をアブラミモデルにより解析した。ダイヤモンド自己核発生率は温度の上昇とともに小さくなり、これは条件が黒鉛-ダイヤモンド平衡線に近づくからであると解釈される。

論文

Nucleation of carbon onions and manocapsules under ion implantation at high temperature

阿部 弘亨

Diamond and Related Materials, 10(3-7), p.1201 - 1204, 2001/07

 被引用回数:15 パーセンタイル:62.94(Materials Science, Multidisciplinary)

カーボンオニオンの核形成・成長機構を明らかにすることを目的とし、銅基板への炭素イオン注入実験及び電子顕微鏡内イオン注入実験を行った。銅多結晶に注入温度300~700$$^{circ}C$$にて100keV C$$^{+}$$イオンを2$$times$$10$$^{18}$$C/cm$$^{2}$$まで注入した後、カーボンオニオンやナノカプセル状オニオン等を電顕観察した。また500$$^{circ}C$$における電子顕微鏡内イオン注入実験を行い、核生成・成長過程をその場電顕観察した。微細組織の注入温度・注入量・基板結晶性に対する依存性から、(1)微細な炭素クラスタあるいは母相内の格子欠陥等を核としたオニオンと(2)銅微粒子周囲に発達したグラファイト構造を核とするナノカプセルという2種類の核形成機構が判明した。また、オニオン形成過程のその場観察実験から、注入量のしきい値が求められ、オニオンが位相コントラストと歪コントラストの双方を有し、すなわち基板内部に形成されること、基板の照射誘起蒸発によって最終的には表面を集積することなどが明らかになった。

論文

AFM Investigation of growth process of C$$_{60}$$ thin films on a KBr(001) surface

鳴海 一雅; 楢本 洋

Diamond and Related Materials, 10(3-7), p.980 - 983, 2001/03

 被引用回数:3 パーセンタイル:23.01(Materials Science, Multidisciplinary)

KBr(001)表面上でのC$$_{60}$$薄膜の成長過程を、原子間力顕微鏡を用いて観察した。成長の初期過程においては、基板温度に依存して3種類の島状構造が観察された。KBr(001)表面に平行にfcc構造の{111}面が成長する板状の島は全ての基板温度において観察され、その形状は基板温度に依存して変化した。ほかの2種類の島は3次元的な構造を持ち、基板温度が高いときに観察された。X線回折の結果では、全ての基板温度でC$$_{60}$${111}面が観察される一方、基板温度が高いときにはC$$_{60}$${111}面が現れた。この結果より、C$$_{60}$${111}面は上記の3次元状の島に起因するものと考えられる。また、KBrの$$<100>$$方向に平行なステップのエッジにおいて成長する島は、テラス上で成長する島と異なり、表面に垂直な方向だけでなく、平行な面内でも結晶学的に方向がそろうことがわかった。

論文

Determination of metallic impurities in high-parity type IIa diamond grown by high-pressure and high-temperature synthesis using neutron activation analysis

金子 純一; 米澤 仲四郎; 春日井 好己; 角谷 均*; 西谷 健夫

Diamond and Related Materials, 9(12), p.2019 - 2023, 2000/12

 被引用回数:8 パーセンタイル:45.53(Materials Science, Multidisciplinary)

高圧高温合成法でつくられた高純度IIa型ダイヤモンド単結晶に含まれる金属不純物測定を熱中性子による中性子放射化法を用いて行った。高純度IIa型ダイヤモンド結晶からは数ppb以下のCr,Co,Au,Sbが検出された。IIa型ダイヤモンドの電気特性に対するこれらの金属不純物の影響はドナー、アクセプターとして振る舞う窒素、ホウ素と比較してほぼ無視できる量であった。一般的なIb型ダイヤモンド結晶からは、IIa型ダイヤモンド結晶で検出された元素以外にNi,Moが検出された。それぞれの結晶合成に使用された金属触媒の違いが、ダイヤモンド中の金属不純物の違いにつながった。

論文

In-situ X-ray observation of phase transformation of rhombohedral boron nitride under static high pressure and high temperature

谷口 尚*; 佐藤 正俊*; 内海 渉; 亀卦川 卓美*; 下村 理

Diamond and Related Materials, 6(12), p.1806 - 1815, 1997/12

 被引用回数:17 パーセンタイル:70.47(Materials Science, Multidisciplinary)

菱面体構造窒化硼素の高温高圧下相転移をその場X線観察の手法により9GPa,1600$$^{circ}C$$までの領域で調べた。1GPa以下の圧力で、積層シークエンスの変化が観測され、室温下6GPaでウルツ構造への相転移が起こった。さらに8GPa,1400$$^{circ}C$$で立方晶への転移が確認され、これは1気圧に凍結可能であった。

論文

ESR studies of incorporation of phosphorus into high-pressure synthetic diamond

磯谷 順一*; 神田 久生*; 赤石 實*; 森田 洋右; 大島 武

Diamond and Related Materials, 6(2-4), p.356 - 360, 1997/03

 被引用回数:33 パーセンタイル:84.41(Materials Science, Multidisciplinary)

n型ダイヤモンドの作製は未だ成功しておらず、これはダイヤモンド研究の大きな課題となっている。PはCの置換位置に入り、0.2eVの浅いドナーレベルとなることから、ダイヤモンド中のリンの状態の研究は重要である。本論文は、(1)リン触媒により合成した高圧ダイヤモンドのESR測定から、$$^{14}$$Nと$$^{31}$$Pの微細構造に関したシグナルが得られた。(2)合成ダイヤ(IIa型)にPイオン9~21MeV(5つのエネルギーレベル)を各レベルで10$$^{10}$$~10$$^{11}$$P/cm$$^{2}$$のごく低線量照射し、アニールした試料では$$^{31}$$Pに関係すると思われるシグナルが得られた。

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