Study on growth control and mechanical properties of fullerene nanowhiskers

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今年度はフラーレンC60およびC70に対して種々の良溶媒を用いることによって液ー液界面析出（LLIP)法によるナノウィスカーの育成と力学的性質を調べた。C70ナノウイスカーに関しては、成長制御によって育成された比較的太いナノウイスカーの特徴を活かして、力学特性だけでなく電界効果トランジスター（FET）の作製および電気特性の測定に成功した。C70単結晶を用いたＦＥＴ特性の測定は今回が世界ではじめての観測となった。しかし、測定結果は期待されるほど高い移動度が観察されなかった。これは今回の測定ではボトムコンタクト型のFETデバイスを用いており、C70ナノウイスカーと電極との接触性の乏しさによるものと考えられる。今後はトップコンタクト型FETの作製による高移動度の観測を目指す予定である。C60に関しては、良溶媒としてピリジンを用いたナノウイスカーの作製および力学特性を調べた。ピリジンを用いて育成されたナノウイスカーの力学特性は、これまでのトルエン、メタキシレン、メスチレンを用いて育成されたウイスカーとは異なるユニークな特性を示した。具体的には、300℃でのアニーリング後の結晶が、極めて高い複合弾性率および硬さを示すことが分かった。また、アニーリング後の構造は、フラーレンC60分子が壊れているものの、結晶系が保持されていることもわかった。今後は、構造の詳細の理解と力学特性との相関を明らかにして、新たな高強度材料の創成に向けた方法論の確立を目指す。