| 研究概要 |
炭素ナノチューブの表面に積極的に欠陥や異種元素の導入や,炭素ナノチューブをテンプレートととして用いることで,微小なサイズで特性の異なるナノワイヤーを制作できる可能性がある.
本研究の目的は,カーボンナノチューブの表面をプラズマによって修飾し,その特性を任意に制御することを目的とし,プラズマによる表面修飾の方法を確立し,さらに,どの様に修飾されたかを分類,評価する手段を確立する.
炭素ナノチューブは従来通り炭素電極の直流アーク放電法によって合成した.均一な表面修飾を実現するためには成長したナノチューブをサイズごとに分類する必要がある.本研究ではアルコール中に分散したコロイド状態のナノチューブを高周波電界下の電気泳動によって,ナノチューブが分類できる可能性を示した.とくに,従来の酸化法とは異なり,表面に期待しない欠陥を生成することなく球状のナノパーティクルとナノチューブの分類を可能とした.また,表面を酸素プラズマ処理した場合には,なにもしないナノチューブに比べてそのコロイド状態が極めて安定であることから,酸化されたものとそうでないものを分類できる可能性を示した.
これらナノチューブを電子電界放出素子に応用した.この放出特性はチューブ先端の構造および電子物性に大きく依存する.これより,種々の表面修飾を施したチューブではその特性が変化する可能性があり,現在期待されている電子電界放出素子の動作電圧の低下と安定化を実現できる可能性がある.現在,多数のナノチューブからの電子電界放出特性を従来の理論では十分説明できない.これを解決するために一本のナノチューブからの放出特性を評価し,その先端構造との関連を透過型電子顕微鏡観察により調べた.
次年度は,表面修飾を施したナノチューブからの電界放出特性からその電子状態を考察し,さらに電界放出特性の向上を図る.
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