ダイヤモンドNVセンタと構造制御CNTのエネルギー移動に関する研究

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K13485
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 清水 麻希 東京理科大学, 理学部第一部物理学科, 助教 (80748690)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: カーボンナノチューブ / ダイヤモンド / NVセンタ

研究実績の概要

今年度は実験につかうカーボンナノチューブの分離・ナノダイヤモンドの基板への分散の検討等を行った。エネルギー移動の確認のためには、単一のNVセンタを使用して寿命を測定する必要がある。当初のバルクのダイヤモンドからのエネルギー移動を観測することを考えていたが，バルク中の単一のNVセンタの近傍に配置することが難しかったため，エネルギー移動の確認に関してはナノダイヤモンドを使用することも検討することにした．単一のNVセンタを含む購入したナノダイヤモンドをそのまま基板上に分散すると凝集する問題と、共焦点顕微鏡で測定する際に適した濃度で分散する必要があり、濃度、分散条件、スピンコートの条件等の検討を行った。分散後，走査電子顕微鏡による観察により、基板上に適した濃度で粒子同士が凝集することなく分散されていることを確認した。また、共焦点顕微鏡により、NVセンタの確認を行った。しかし、寿命計測の測定装置が故障中であったため、蛍光寿命の測定には至っていない。
カーボンナノチューブに関しては分離したカーボンナノチューブを基板上に適切な条件で分散する条件も探索した。カーボンナノチューブに光を当てたときの蛍光が少々残ってしまい、これは界面活性剤等が取り切れていない可能性もあるため，来年度以降対策を考える必要がある．少し進捗が遅れているが、来年度これら２つを組み合わせたときの寿命を測定し、エネルギー移動の証拠を得ることを目指す。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2019年度から所属機関を変わる必要があったため、就職活動、引っ越し、計測につかう装置等の検討も行う必要があった。少々遅れが生じているものの予定通り遂行できるよう調整中である。

今後の研究の推進方策

実験の遂行は提案書通りに行う予定で、エネルギー移動の証拠をみつけるため、寿命計測を行う。一方今年度から新しい所属先に移ったために装置をたちあげ、実験条件等を整える必要や、使う予定であった実験装置等も検討しなおす必要がでてきている。電気的計測に向けて、必要な物品をそろえる予定である。

次年度使用額が生じた理由

当初の予定ではカーボンナノチューブやダイヤモンド等の実験の材料費にあてる予定であったが、試料の量産体制に至る前の段階であったため、使用金額がすくなくなった。次年度転出予定となったため、大きな物品の購入は見送った。2019年度はあたらしい所属に移り実験環境が変わったため、分離に使用する薬品や、材料等をあらたに購入する必要がでてきたとともに、予定通り実験を遂行するための装置の購入が必要となる。