イオン液体基板へのプラズマ照射による量子スピン系フラーレンの創製

离子液体基底上等离子体辐照制备量子自旋富勒烯

基本信息

批准号：
20654055
负责人：
金子俊郎
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

磁性金属を内包したフラーレン,すなわち量子スピン系フラーレンを創製することを目的として,前年度までの成果を基に,ニッケルイオンのフラーレンへの照射実験と解析を行った.本年度は特に,ニッケルイオンの照射エネルギーを制御し,ニッケル内包フラーレン(Ni@C_<60>)が高効率に形成される条件を詳細に調べた.1.フラーレンを堆積させる基板の電位を変化させた場合でも,プラズマ空間電位は変化しないことを実測し,空間電位と基板電位との差で加速されるニッケルイオンのフラーレンへの照射エネルギーの制御が可能であることを示した.2.合成したNi@C_<60>を含有する試料をレーザー脱離飛行時間型質量分析器で解析し,Ni@C_<60>に相当する質量数778m/zのピーク強度のニッケルイオン照射エネルギー依存性を調べたところ,Ni@C_<60>の合成効率がイオン照射エネルギーに顕著に依存し,35～40eVの場合に最大となることが明らかとなった.このイオン照射エネルギーの最適値は,第一原理計算を用いたNi@C_<60>合成のシミュレーションの結果と類似していることも明らかとなった.3.合成された試料を硝酸と混合・撹絆し,C_<60>球殻の外側に付着しているニッケルを除去した場合にも,質量数778m/zのピークが検出されたこと,並びにニッケル外接C_<60>の合成実験を行った結果からは,質量数778m/zのピークが検出されていないことから,本研究において検出された質量スペクトルはNi外接C_<60>由来のものではなく,Ni内包C_<60>のものであると考えられる.4.純度向上プロセスに必須のNi@C_<60>が溶解する溶媒を探索したところ,クロロナフタレンに僅かに溶解することが判明し,高速液体クロマトグラフィによってNi@C_<60>を分離精製する基盤を確立した.

为了制作含有磁性金属的富勒烯，即量子自旋型富勒烯，根据去年的结果，进行了镍离子照射富勒烯的实验和分析，控制了照射能量，并进行了详细的研究。能够高效地形成镍封装富勒烯(Ni@C_<60>)的条件1.即使当沉积富勒烯的基板的电势改变时，等离子体空间电势也不会改变。我们对此进行了实际测量，结果表明可以控制通过空间电势和基底电势之间的差异加速的镍离子对富勒烯的照射能量。 2.含有合成Ni@C_<60>的样品激光。解吸飞行时间质量当我们使用定量分析仪分析了相当于 Ni@C_<60> 的质量数 778 m/z 处的峰强度对镍离子照射能量的依赖性时，我们发现 Ni@C_<60> 的合成效率取决于离子照射能量，很大程度上取决于，3。发现离子照射能量的最大值在5和40eV之间，这与使用第一原理计算的Ni@C_<60>合成的模拟结果相似。3．即使将合成的样品与硝酸混合并搅拌以除去附着在C_<60>球壳外侧的镍，也检测到质量数为778m/z的峰，并且检测到质量数为778m/z的峰。 C_<60>的合成实验结果也检测到778m/z。由于没有检测到质量数为778 m/z的峰，因此本研究中检测到的质谱不是来自Ni外接C_<60>，而是来自包含Ni的C_<60> 可能4.纯度。当我们寻找可以溶解改进工艺所必需的Ni@C_<60>的溶剂时，我们发现它微溶于氯萘，并为分离和纯化Ni@C_<60奠定了基础。 > 使用高效液相色谱法。