微細パタン電極を用いた電気泳動によるカーボンナノチューブの吸着技術

• Project/Area Number: 12875145
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 反応・分離工学
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 岸本 茂 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (10186215)
• Project Period (FY): 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2000: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: カーボンナノチューブ / 電気泳動 / AFM / 酸素プラズマ

Research Abstract

本研究は、電気泳動を用いてカーボンナノチューブ(CNT)を微細パタン電極や走査型プローブ顕微鏡のカンチレバーに吸着させる技術を確立することである。なお、CNTはDCアーク放電法で成長したのも使用した。主要な結果は以下の通りである。
1.作製した電極パタンに直流及び交流での電気泳動。
直流電界を加えた場合は、CNTや同時に生成される煤が電極の陽極側に吸着し、交流電界を加えた場合は電気力線に沿ってCNTが配向すると共に、電極への煤の吸着が少ないことがわかった。
2.AFMカンチレバーへの直接吸着によるCNTカンチレバーの制作。
カンチレバーと平板電極を対向させCNT分散液に浸し、交流電気泳動することで電界が一番強いカンチレバーの探針先端にCNTを直接吸着することを見出した。電極間距離(30μm〜500μm)、電気泳動の端子間電圧を変化させCNT探針の制作条件を調べたが、その条件を絞り込むことができなかった。その理由として、DC放電法で成長したCNTは煤を大量に含むことから分散液中のCNT密度を一定にできないことや大きな煤があると電界の乱れを生ずることが考えられる。煤の除去を酸素プラズマを使って試みた。結合力の強いCNTはそのままの形状で残るが煤などは焼失する結果がSEM観察から得られた。煤の除去、交流泳動の端子間電圧や周波数を振ることで最適値を見出すことができると思われ、簡便なCNTカンチレバーの制作が期待できる。
3.AFMの測定結果
泳動法で作成したCNTカンチレバーを用いてAFM測定を行い、分解能の向上を確認した。