研究課題/領域番号 |
19K15031
|
研究種目 |
若手研究
|
配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
|
研究機関 | 静岡理工科大学 |
研究代表者 |
東城 友都 静岡理工科大学, 理工学部, 講師 (30736385)
|
研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
|
キーワード | カーボンナノチューブ / 螺旋度 / 環状分子 / シリコン基板 / 単分子膜 / エチレングリコール / 土台分子 / 電気的特性 / 電気化学特性 |
研究開始時の研究の概要 |
本研究では,単層カーボンナノチューブ(SWNT)の輪切り分子同士の熱融合配置を確定し,一意に螺旋度が決定したSWNTを得ることを目標とする。シリコン基板表面上に修飾する「分子杭」を,0次元構造のフラーレンから1次元構造の直鎖・環状分子杭に分子種を変更し,「輪投げ」の要領で輪切り分子を分子杭に導入して,SWNTを組み立てる。この際,SWNTの螺旋度と分子杭長・サイズ・形状の相関性を解明する。合成試料に対し,電子顕微鏡像観察や分光分析からミクロ~マクロの構造解析を行い,SWNTの電気的性質(金属・半導体)を同定する他,電気的・電気化学的試験から物性を明らかにする。
|
研究成果の概要 |
単層カーボンナノチューブ(SWNT)の最短骨格環状構造であるシクロパラフェニレン(CPP)を,シリコン基板表面上に修飾した直鎖状分子(分子杭)に輪投げの要領で導入後,CPP同士を熱融合させることで円筒状構造が得られた。直鎖状の分子杭として,エチレングリコール(EG),シランカップリング剤,ホスホン酸誘導体等を採用したところ,得られる円筒状構造に差異が見られた。シリコン基板上に配列させる分子杭の膜密度や,それとCPPの分子間力を緻密に制御することによって,CPP同士を理想的配置で熱融合させ,特定の螺旋度を有するSWNTの合成を達成できる可能性が示唆された。
|
研究成果の学術的意義や社会的意義 |
分子杭と分子輪に金属元素を含まず,また界面活性剤を使用せずに,円筒状構造を得ることに成功し,また特定の螺旋度を有するSWNTの合成を達成できる可能性が見いだされたため,今後,SWNTの螺旋度特有の潜在的な基礎物性の実験的解明につながる点で学術的意義がある。SWNTの基礎物性の解明により,シリコンに代わる太陽電池電極への応用展開も期待できる点で社会的意義がある。
|