カーボンナノチューブ層間滑りにおけるエネルギー損失-リニア振動子の構築に向けて-

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23241045
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中山 喜萬 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20128771)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平原 佳織 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (40422795)
• Keywords: ナノチューブ・フラーレン / 層間滑り / エネルギー損失 / リニア振動子 / ナノマシーン

Research Abstract

ダンベル状CNTとそれに内包するCNTカプセルの製作条件を明らかにし、熱励起によるCNTカプセルの輸送現象を確認することを目指した。
1.ダンベル状CNTの製作プロセス条件の探索:透過電子顕微鏡内で、多層CNTの内層を抜き取ることにより必要な直径のCNTを得、この両端を電極に固定、通電下にて延伸し、ダンベル状CNTを製作するプロセスを検討した。なお、結晶性の高いCNTを得るためアーク放電CNTを使用した。
2.ダンベル状CNTに内包するCNTカプセルの製作条件の探求:ダンベル状CNTを試す前に通常のCNTを用い、その一端を開端し、そこにC_<60>分子を電子ビーム・マニピュレーションにより挿入することを試みた。このC_<60>分子は熱融合によりCNTカプセルとなるものである。5,6個のC_<60>分子を開端したCNTに入れることができた。今後、このC_<60>分子を中の方まで輸送する方法や別の挿入方法も検討する。
3.ダンベル状CNTに内包したCNTカプセルの熱励起リニア振動の確認:1で述べた方法で取り出した2層CNTをダンベル状に加工する条件を調整すると、ある確率で内層がカプセル状に構造変化することを見いだした。まさに、CNTカプセルを内包したダンベル状CNTであるが、これまではカプセルの熱励起リニア振動を確認できなかった。改良すべき点があると思われる。
4.リニア振動のカイラリティ依存性を調べるためのCNTカプセルのカイラリティ制御:C_<60>分子の他C_<70>分子を前駆体とし、外層CNTの直径およびプロセス条件をパラメータとして調査した結果、限られた直径の外層CNTにおいて、C_<70>分子から(6,5)半導体CNTカプセルが得られることが明らかになった。
4.リニア振動のカイラリティ依存性を調べるためのCNTカプセルのカイラリティ制御:C60分子の他C70分子を前駆体とし、外層CNTの直径およびプロセス条件をパラメータとして調査した結果、限られた直径の外層CNTにおいて、C70分子から(6,5)半導体CNTカプセルが得られることが明らかになった。
5.高周波対応透過電子顕微鏡マニピュレータの開発:インピーダンスアナライザーを導入し、マニピュレータの電子回路について検討を進めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究は高度な透過電子顕微鏡のマニピュレータ技術を要するため、実験技術の熟達が重要な課題であるため。

Strategy for Future Research Activity

今年度より、博士研究員を雇用し、高いレベルの透過電子顕微鏡マニピュレータ技術の維持を図り、当初目標を達成する予定である。