単層カーボンナノチューブのカイラリティ制御CVD合成と分離技術開発

2009 年度 自己評価報告書

• 研究領域: カーボンナノチューブナノエレクトロニクス
• 研究課題/領域番号: 19054003
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 丸山 茂夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90209700)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: カーボンナノチューブ / CVD合成 / カイラリティ制御 / 触媒制御 / 分光測定

研究概要

カイラリティを制御した単層カーボンナノチューブの合成技術の開発と密度勾配超遠心法や高分子などを用いたカイラリティ分離技術の開発を目指す.合成・分離技術の開発に先立って,単層カーボンナノチューブのカイラリティ分布計測手法としての近赤外フォトルミネッセンス分光法と励起光波長可変ラマン散乱分光法を確立する.その後,触媒CVD合成において,デップコート法によってシリコンや石英基板に比較的サイズのそろった金属触媒微粒子を生成する方法,ゼオライトやメゾポーラスシリカなどの単結晶膜をテンプレートとする方法,ナノ粒子の自発的核形成過程を制御したスパッタ法などと組み合わせることによって,触媒金属とCVD反応とを総合的に制御することでカイラリティ分布制御に結びつける.これらの結果得られるサンプルとカイラリティ同定技術を用いて,領域内の様々なデバイス開発に繋げる.

研究成果

• [雑誌論文] Electron-Hole Asymmetry in Single-Walled Carbon Nanotubes Probed by Direct Observation of Transverse Quasi-Dark Excitons (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyauchi, H. Ajiki, S. Maruyama
  • 雑誌名: Phys. Rev. B (Rapid Comm. ) 81 ページ: 121415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controllable Full-Color Expansion of Dispersed Single-walled Carbon Nanotubes Using Density Gradient Ultracentrifugation (2010)
  • 著者名/発表者名: P. Zhao, E. Einarsson, R. Xiang, Y. Murakami, S. Maruyama
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 114 ページ: 4831-4834
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Precision Selective Deposition of Catalyst for Facile Localized Growth of Single Walled Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Xiang, T. Wu, E. Einarsson, Y. Suzuki, Y. Murakami, J. Shiomi, S. Maruyama
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 131 ページ: 10344-10345
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence sidebands of carbon nanotubes below the bright singlet excitonic levels (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Murakami*, B. Lu, S. Kazaoui, N. Minami, T. Okubo, S. Maruyama
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 79 ページ: 195407-1-195407-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acetylene-Accelerated Alcohol Catalytic CVD Growth of Vertically Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Xiang, E. Einarsson, J. Okawa, Y. Miyauchi, S. Maruyama
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 113 ページ: 7511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth dynamics of vertically aligned single-walled carbon nanotubes from in situ measurements (2008)
  • 著者名/発表者名: E. Einarsson, Y. Murakami, M. Kadowaki, S. Maruyama
  • 雑誌名: Carbon 46 ページ: 923-930
  • 査読あり