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二層カーボンナノチューブのボロンドーピング効果

Research Project

Project/Area Number 17710096
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

林 卓哉  Shinshu University, 工学部, 准教授 (80313831)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords二層カーボンナノチューブ / ホウ素添加 / カーボンナノチューブ / 高純度化 / ボロン添加 / 電気的特性
Research Abstract

二層カーボンナノチューブにホウ素を添加することによってチューブ集合体としての導電率が向上することを見出した。これはホウ素添加とそれに続く熱処理によって二層チューブの結晶性向上と場合によっては融合が促進されたためであると考えられた。個別のチューブ束の場合にはチューブの結晶性,TEM内プローブとチューブの接触状態,そしてチューブと基板の接触状態の三つの要素によって導電性の値にばらつきが生じたものと考えられた。熱処理による結晶性の向上とチューブ/基板の接触状態は改善が可能であったが,プローブとチューブ束の接触状態は二層チューブの柔軟性により改善が困難であったため,データとしてはホウ素未添加の試料との有意な差が見出されていない。ホウ素と同様に重要な添加物であるフッ素を二層チューブに添加してEELS,Raman分光,フォトルミネッセンス,UV分光を行ったところ,フッ素化により二層チューブは外層のみが選択的にフッ素化されることを見出している。導電性の測定は今後の課題であるが,低下するものと見込んでいる。これらの結果より,二層チューブのドーピングがホウ素添加による外層同士の融合促進やフッ素添加による外層のフッ素化など,主に外層に対して影響を及ぼすことが明らかとなり,ラマン,フォトルミネッセンスにより内層が基本的に影響を受けていないことが分かった。このことから二層カーボンナノチューブは内層にナノチューブの本来の物性を期待し,外層を機能化したハイブリッド材料として利用することが可能であることを示した。この知見はナノチューブを利用した複合配線技術や,デバイス応用の際に交差するチューブ同士の影響や基板上に配置することによるチューブの物性変化を最小限にとどめることを可能にするという点で重要な結果である。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007 2006 2005

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 3 results)

  • [Journal Article] Selective Optical Property Modification of Double Walled Carb on Nanotubes by Fluorination2008

    • Author(s)
      T.Hayashi, D.Shimamoto, Y.A.Kim, H.Muramatsu, F.Okino, H.Touhara, T.Shimada, Y.Miyauchi, S.Maruyama, M.Teronnes, M.Dresselhaus, M.Endo
    • Journal Title

      ACS Nano 2

      Pages: 485-488

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Isolation of Molybdenum Atomic Wires2008

    • Author(s)
      Hiroyuki Muramatsu, Takuya Hayashi, Yoong Ahm Kim, Daisuke Shimamoto, Morinobu Endo, Mauricio Terrones, and Mildred S. Dresselhaus
    • Journal Title

      Nano Letters 8

      Pages: 237-240

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanical Properties of Carbon Nanomaterials2007

    • Author(s)
      Takuya Hayashi, Yoong Kim, Toshiaki Natsuki, and Morinobu Endo
    • Journal Title

      Chem Phys Chem 8

      Pages: 999-1004

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanotube Coalescence-Inducing Mode; A Novel Vibrational Mode in Carbon Systems2006

    • Author(s)
      Morinobu Endo, Yoong Ahm Kim, Takuya Hayashi, Hiroyuki Muramatsu, Mauricio Terrones, Riichiro Saito, Federico Villalpando-Paez, Shin Grace Chou, Mildred S. Dresselhaus
    • Journal Title

      Small Vol. 2, No. 8-9

      Pages: 1031-1036

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] TEM image simulation study of small carbon nanotubes and carbon nanowire2006

    • Author(s)
      Takuya Hayashi, Hiroyuki Muramatsu, Yoong Ahm Kim, Hiroshi Kajitani, Shinji Imai, Hideyuki Kawakami, Masamitsu Kobayashi, Toshiharu Matoba, Morinobu Endo, Mildred S. Dresselhaus
    • Journal Title

      Carbon Vol. 44

      Pages: 1130-1136

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development and Application of Carbon Nanotubes2006

    • Author(s)
      Morinobu Endo, Takuya Hayashi, Yoong Ahm Kim, Hiroyuki Muramatsu
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics Vol. 45, No. 6A

      Pages: 4883-4892

    • NAID

      10018148035

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Efficient H_2 Adsorption by Nanopores of High-Purity Double-Walled Carbon Nanotubes2006

    • Author(s)
      Junichi Miyamoto, Yoshiyuki Hattori, Daisuke Noguchi, Hideki Tanaka, Tomonori Ohba, Shigenori Utsumi, Hirofumi Kanoh, Yoong Ahm Kim, Hiroyuki Muramatsu, Takuya Hayashi, Morinobu Endo, Katsumi Kaneko
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society Vo1.128(39)

      Pages: 12636-12637

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pore structure and oxidation stability of double-walled carbon nanotube-derived bucky paper2005

    • Author(s)
      H.Muramatsu, T.Hayashi, Y.A.Kim, D.Shimamoto, Y.J.Kim, K.Tantrakarn, M.Endo, M.Terrones, M.S.Dresselhaus
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters 414

      Pages: 444-448

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fluorination of double-walled carbon nanotubes2005

    • Author(s)
      H.Muramatsu, Y.A.Kim, T.Hayashi, M.Endo, A.Yonemoto, H.Arikai, F.Okino, H.Touhara
    • Journal Title

      Chemical Communications 15

      Pages: 2002-2004

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Wave propagation of carbon nanotubes embedded in an elastic medium2005

    • Author(s)
      Toshiaki Natsuki, Takuya Hayashi, Morinobu Endo
    • Journal Title

      Journal of Applied physics 97

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Synthesis and structural characterization of thin multi-walled carbon nanotubes with a partially faceted cross section by a floating reactant method2005

    • Author(s)
      Y.A.Kim, T.Hayashi, M.Endo, Y.kaburagi, T.Tsukada, J.Shan, K.Osato, S.Tsuruoka
    • Journal Title

      Carbon 43

      Pages: 2243-2250

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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