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幾何構造を制御した単層カーボンナノチューブの合成

Research Project

Project/Area Number 04J11409
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

宮内 雄平  東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsPhotoluminescence / Alcohol / Single-Walled Carbon Nanotubes / CVD / Chirality / Exciton / Phonon Sideband / Cross-Polarized Excitation / Gelatin / Isotope / PLE / Fluorescence
Research Abstract

前年度までに,起源の明らかにされていない単層カーボンナノチューブ(SWNTs)の励起スペクトル中の様々なサブピークを,ゼラチン薄膜中に配向させたSWNTsの偏光PLE測定実験と同位体実験により,チューブ軸に平行な偏光による励起に伴う励起子-フォノン散乱によるものと,チューブ軸に垂直な偏光による励起によるものに分類した.
本年度は,ゼラチンの影響を排除するために,界面活性剤中に孤立分散したSWNTsをそのまま用いてL-format偏光測定を行い,(7,5)だけではなく他の様々なカイラリティのSWNTsについても軸垂直偏光による励起が存在することを実験的に示すとともに,軸垂直励起による発光のPLマップを作成した.その結果,垂直励起吸収による励起エネルギーは,一電子近似の理論的予測よりも大きくブルーシフトしており,軸垂直励起により形成される励起子の結合エネルギーが小さいことが明らかとなった.また,可視紫外領域の垂直励起吸収は,光励起エネルギーによっては軸平行励起に匹敵する強度を持つことがわかった.さらに,5eV程度の紫外領域までのPLEスペクトルを測定し,光吸収スペクトルと比較した.その結果,半導体SWNTsに対するPLEスペクトルには,光吸収スペクトル中に見られる〜4.5eV付近の特徴的なプラズモン吸収が観測されないことが明らかとなった.また,SWNTsの外部の誘電率と発光エネルギーの関連についても理論的考察を行い,外部誘電率に依存した発光エネルギー変化量の定式化についても行った.これらの成果により,PLマップの全容が明らかとなりつつあり,カイラリティ分布測定法としてのPL測定の確立に向けて大きく近づいたといえる.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (9 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Identification of an excitonic phonon sideband by photoluminescence spectroscopy of single-walled carbon-13 nanotubes2006

    • Author(s)
      Y.Miyauchi, S.Maruyama
    • Journal Title

      Phys. Rev. B vol.74, no.3

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Changes in the Fluorescence Spectrum of Individual Single-Wall Carbon Nanotubes Induced by Light-Assisted Oxidation with Hydroperoxide2006

    • Author(s)
      M.zhang, M.Yudasaka, Y.Miyauchi, S.Maruyama, S.Iijima
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B vol.110

      Pages: 8935-8940

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cross-polarized optical absorption of single-walled nanotubes probed by polarized photoluminescence excitation spectroscopy2006

    • Author(s)
      Y.Miyauchi, M.Oba, S.Maruyama
    • Journal Title

      Phys. Rev. B vol.74, no.20

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Exciton localization of single-walled carbon nanotubes revealed by femtosecond excitation correlation spectroscopy : exciton localization2006

    • Author(s)
      H.Hirori, K.Matsuda, Y.Miyauchi, s。Maruyama, Y.Kanemitsu
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett Vol.97, no.25

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photoluminescence intensity of single wall carbon nanotubes2006

    • Author(s)
      Y.Oyama, R.Saito, K.Sato, J.Jiang, Ge.G.Samsonidzee, A.Gruneis, Y.Miyauchi, S.Maruyama, A.Jorio, G.Dresselhaus, M.S.Dresselhaus
    • Journal Title

      Carbon 44

      Pages: 873-879

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Temperature Measurements of Single-walled Carbon Nanotubes by Raman Scattering2005

    • Author(s)
      S.Chiashi, Y.Murakami, Y.Miyauchi, S.Maruyama
    • Journal Title

      Therm.Sci.Eng. 13-4

      Pages: 71-72

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] ACCVD Growth, Raman and Photoluminescence Spectroscopy of Isotopically Modified Single-Walled Carbon Nanotubes2005

    • Author(s)
      S.Maruyama, Y.Miyauchi
    • Journal Title

      Electronic Properties of Novel Nanostructure (AIP Conf.Proc.) 786

      Pages: 100-105

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dispersion of Single-Walled Carbon Nanotube Bundles in Nonaqueous Solution2004

    • Author(s)
      Maeda, Y., 他14名
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B 108

      Pages: 18395-18397

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Growth of single-walled carbon nanotubes from size-selected catalytic metal particles2004

    • Author(s)
      Kohno, M., 他7名
    • Journal Title

      Applied Physics A: Materials Science & Processing 79

      Pages: 787-790

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] カーボンナノチューブ分散膜及び発光体2004

    • Inventor(s)
      丸山 茂夫, 宮内 雄平, 近藤 慶和, 斉藤 篤志
    • Industrial Property Rights Holder
      東京大学, コニカミノルタフォールディングス(株)
    • Filing Date
      2004-07-16
    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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