| 研究課題/領域番号 |
20H02079
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
千足 昇平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50434022)
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| 研究分担者 |
児玉 高志 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 客員研究員 (10548522)
志賀 拓麿 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (10730088)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
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| キーワード | 単層カーボンナノチューブ / 電気伝導特性 / 熱伝導特性 / 光学物性 / カーボンナノチューブ / 電気伝導 / 表面修飾 / 熱伝導 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
単層カーボンナノチューブ（単層CNT）は，軸方向に非常に高い電気伝導率や熱伝導率を持つ，直径が数nm，長さは数μmから数mmとアスペクト比の高いナノ材料である．その実用化においては集積技術が重要になるが，集積により個々のCNTが持つ優れた物性が損なわれてしまい，期待されるような特性が得られない場合が多い．CNT同士や基板との接触によりCNT物性が劣化しているからと考えられるが，このことは逆に外的要因によりCNT物性を制御できることを意味する．本研究課題では，CNT物性の外的要因による影響を実験および理論計算を用いて明らかにすることで，表面修飾によるCNT物性の高機能化の実現を目的とする．
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| 研究成果の概要 |
単層カーボンナノチューブ（単層CNT）の電気・熱伝導特性およびその外的要因からの影響を分析し，伝導特定の制御および高機能化を行った．単層CNTは歪みや温度，周辺の誘電率などによって敏感にその物性が変化することを応用し，表面修飾として六方窒化ホウ素層を単層CNT外側に直接合成することや，イオン液体などによるドーピング制御による伝導特性制御に成功した．また，新たに高品質な単層CNT薄膜作製技術も開発し，電子デバイス応用に向けても大きな進展を得た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
単層CNTの実用的応用に向け，その優れた物性を損なわずに，デバイス等に組み込む技術が重要になる．本研究課題の成果により，単層CNTの表面や置かれた環境と，物性との関係性を明らかになることで，その指針を得たと言える．さらに，開発した単層ＣＮＴ薄膜作製技術は任意のCNTサンプルに適応可能であり，不純物などを一切含まないことから，電子デバイス等への応用に向けて大きなブレイブルーとなることが期待できる．
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