2018 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental Study for Atomic Engineering of Nanocarbon Materials with Advanced Plasma Processing
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16H03892
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
加藤 俊顕 東北大学, 工学研究科, 准教授 (20502082)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 俊郎 東北大学, 工学研究科, 教授 (30312599)
高島 圭介 東北大学, 工学研究科, 助教 (70733161)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | カーボンナノチューブ / グラフェンナノリボン / プラズマ / アトミックエンジニアリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究三ヶ年計画の最終年度にあたる今年度は、前年度までに合成に成功しているグラフェンナノリボンを活用した応用開発とカーボンナノチューブのカイラリティ制御機構解明に取り組み以下の成果を得た。
まず、グラフェンナノリボンに関しては、光照射により一時的にキャリア伝導状態が変調され、さらにその状態が長時間保持されるパーシステント光誘起キャリア伝導特性（PPC）が発現することを見出した。この様なPPCはニッケル電極とグラフェンナノリボン界面が酸素プラズマあるいは大気中の酸素と反応したときのみ発現し、さらにその状態が耐環境性に極めて鈍感であり安定性に非常に優れていることを見出した。詳細な構造解析から、表面反応によりグラフェンニッケル界面にナノスケールの水酸化ニッケル（Ni(OH)2）層が形成され、それらが安定なキャリアトラップサイトとして働くことで、PPCが発現することを解明した。本研究で開発した高度集積化グラフェンナノリボンの新たな応用の可能性を示す重要な成果である。
次に、カーボンナノチューブに関して、前年度までに実現した（6,4）カイラリティナノチューブの合成純度をさらに高めるために、カイラリティ選択性とプラズマ気相状態との相関解明に取り組んだ。その結果、（6,4）カイラリティ純度がある特定のプラズマ中気相状態の時に向上することを見出した。これは、プラズマ状態制御によりナノチューブ成長に直接寄与する前駆体を制御することで、カイラリティ選択性が発現可能であることを示重要な成果である。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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