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プリカーサから合成されたアモロファスセラミックの局所構造と化学結合

研究報告コード R013000036
掲載日 2003年10月1日
研究者
  • Hui GU
研究者所属機関
  • 科学技術振興事業団 国際共同研究事業 セラミックス超塑性プロジェクト
研究機関
  • 科学技術振興事業団 国際共同研究事業 セラミックス超塑性プロジェクト
報告名称 プリカーサから合成されたアモロファスセラミックの局所構造と化学結合
報告概要 プリカーサから合成した非晶質の構造と化学的性質を,電子顕微鏡,電子エネルギー損失分光(EELS),ELNES,高分解能電子顕微鏡(HREM),画像化,(HADF)およびEELS/ELNESスペクトル画像化技術を用いて研究した。
特にSi-B-C-N系,Si-C-N系およびSi-C-O系について詳細に調査した(図2)。Si-(B)-C-N系においては,原子レベルではアモルファス・マトリクスは均一に見えるが,1から数ナノメータのスケールで化学組成と化学結合は必ずしも均質ではない事がわかった。プリカーサから合成したセラミック材料の基本性質はクラスタ,アモルファスまたは結晶を観察することで理解できる。アモルファス状態において1ナノメートルスケールでの相分離がおきていた。この注目に値する性状は,アモルファス・モノリス中で原子拡散が極めて遅いことによるものである。新規で安定なこの構造は,拡散率がゼロに近いことだけでなく,アモルファスSi02においてみられる柔軟性とは全く対照的なアモルファス状態での共有結合の硬直性に基づくものである。この結果から,より弾性率が高く耐破壊性を持つ均一な共有結合アモルファスを合成できる期待が高まる。
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研究分野
  • 顕微鏡法
  • 非晶質の構造
  • セラミック・磁器の性質
関連発表論文 (1)B. Baufeld, H. Gu, J. Bill, F. Wakai and F. Aldinger, “High temperature deformation of precursor-derived amorphous Si-B-C-N ceramics”, J. Euro. Ceram. Soc., in press (1999).
(2)H. Gu, Y. Shinoda and F. Wakai, “Detection of boron segregation to grain boundaries in silicon carbide by spatially resolved electron energy loss spectroscopy”, J. Am. Ceram. Soc., 82 469-472 (1999).
(3)H. Gu, Y. Shinoda, “Structural and chemical widths of general grain boundary in β-silicon carbide: modification of local bonding by boron”, Interface Science, in reviewing.
(4)H. Gu, “Stable and unstable grain boundary structures in nanocrystalline SiC”, this proceedings.
(5)Y. Zhang, H. Gu, K. Suenaga and S. Iijima, “Heterogeneous growth of B-C-N nanotubes by laser ablation”, Chem. Phys. Lett., 279 264-269 (1997).
(6)Y. Zhang, H. Gu and S. Iijima, “Single-wall carbon nanotubes synthesized by laser ablation in a nitrogen atmosphere”, Appl. Phys. Lett., 73 3827-3829 (1998).
研究制度
  • 国際共同研究事業、セラミックス超塑性プロジェクト/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • Hui GU. LOCAL STRUCTURE AND CHEMICAL BONDING IN PRECURSOR-DERIVED AMORPHOUS CERAMICS. 国際共同研究事業 セラミックス超塑性ブロジェクト 終了報告書(研究期間:1995-2000),2000. p.90 - 97.

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