Thermal conductance measurement of single-walled carbon nanotubes heterostructured with isotope atoms and atomic layers

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K14660
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Inoue Taiki 大阪大学, 工学研究科, 助教 (00748949)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 単層カーボンナノチューブ / 窒化ホウ素 / 同位体 / ヘテロ構造 / 熱伝導 / 薄膜 / ナノ材料

Outline of Final Research Achievements

We synthesized a coaxial heterostructure consisting of single-walled carbon nanotubes (CNT) and boron nitride nanotubes (BNNT) and realized an increase in the thermal conductivity of the heterostructured thin films, which confirms the effectiveness of structure-designed nanomaterials for controlling physical properties. We also produced CNTs with isotope superlattice.

Free Research Field

ナノ材料工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではナノ材料の構造制御によりその熱伝導特性などの物理的性質を制御できることを実証した。特に、ナノチューブ物質としてはカーボンナノチューブや窒化ホウ素ナノチューブなど様々なものが知られるが、それらの特長を組み合わせることで、単一の材料では得られない機能を有する新材料としてヘテロ構造化ナノチューブを構築可能である。ヘテロ構造化ナノチューブの更なる構造制御により、機能化薄膜や電子素子などとしての応用の実現が期待される。