| 研究課題/領域番号 |
18K03598
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分14030:プラズマ応用科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
畠山 力三 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 名誉教授 (00108474)
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| 研究分担者 |
權 垠相 東北大学, 理学研究科, 准教授 (10360538)
美齊津 文典 東北大学, 理学研究科, 教授 (20219611)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | クローン・プラズマCVD / ナノカーボンハイブリッド / カーボンナノチューブ / グラフェン / 原子内包フラーレン / 原子内包フラーレンン |
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| 研究成果の概要 |
積年の課題である単層カーボンナノチューブ(SWNT)の完全構造制御の実現に期待される触媒を使わないクローン成長法に関して、原型小分子として短片化SWNTを用いた実験により、熱化学気相堆積(TCVD)に比べてプラズマ化学気相堆積(PECVD)が極めて有効であることを初めて明らかにした。次に、原型小分子としてSWNTの極限短躯であるカーボンナノリング(CNR)を用いてクローン成長実験を行った結果、PECVDの場合のみにSWNTへ成長することが判明した。さらに、PECVDパラメータ制御により、3次元集積化の配置基本単位となる”クローン成長SWNT/グラフェン”ハイブリッド創製の実現性を見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
0次元から3次元に亘るナノスケールの各種炭素同素体（ナノカーボン）は各々に優れた諸特性を有するが、これらの混成シナジー特性を活用すべく階層システムの構築が期待されている。ここで第一に重要となるのが、その発見当初からの永続的課題である1次元のSWNTの精密構造制御成長法の確立であるので、原型小分子として短片化SWNT及びCNRを用いてTCVDとPECVD法による比較研究を先ず行った。その結果、SWNTのクローン成長へのPECVDの圧倒的優位性を発見し、さらに発展的に1次元SWNT/2次元グラフェンのハイブリッド形成による3次元集積化の実現性を見出したことは、学術的・産業応用上大きな意義がある。
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