カーボンナノチューブにおけるカイラリティの精密制御

Publicly Offered Research

Project Area	Carbon nanotube nanoelectronics
Project/Area Number	22016009
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Tokyo Metropolitan University
Principal Investigator	阿知波洋次首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 教授 (20002173)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	橋本健朗首都大学東京, 准教授 (40202254) 児玉健 (兒玉健) 首都大学東京, 助教 (20285092)
Project Period (FY)	2010 – 2011
Project Status	Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help	¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000) Fiscal Year 2011: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000) Fiscal Year 2010: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords	ナノチューブ / カーボン / カイラリティ / カイラリティ制御 / エレクトロニクス / フラーレン / レーザー / レーザー蒸発法 / CVD法
Research Abstract	カーボンナノチューブの光学的性質を精密に制御するために、カーボンナノチューブのカイラリティ制御を試み、さらに、極めて狭いカイラリティ分布を有するカーボンナノチューブの作成を試みた。また、実験的に明らかにされた(6,5)の指数で特徴付けられる特定カイラリティのチューブが選択的に生成する機構を理論的アプローチにより解明することを試みた。カーボンナノチューブの作成法として、レーザー蒸発法を用いた。レーザー蒸発法によるカイラル制御においては、用いる金属触媒の種類を変化させ、最適の触媒を探索した。また、Rh/Pd2元金属触媒系におけるPd添加効果をあきらかにした。その結果、Rh/Pd混合触媒において、(6,5)チューブのカイラリティに著しく偏ったチューブの作成に成功した。ついで、(6,5)チューブが何故成長しやすいか、等の成長機構について、ab initio計算により、(6,5)チューブの成長過程を追跡した。カーボンナノチューブ成長機構の成果として、実験、理論両面からの成果として、ナノチューブの成長過程にはカイラリティに依存した反応障壁があり、反応障壁を制御することにより、単一カイラリティチューブの作成が可能になることが明らかになった。