カーボンナノチューブのカイラル制御と単一カイラリティチューブの作成

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カーボンナノチューブの光学的性質を精密に制御するために、カーボンナノチューブのカイラリティ制御を試み、さらに、きわめて狭いカイラリティ分布を有するカーボンナノチューブの作成を試みた。カーボンナノチューブ作成法として、CVD法およびレーザー蒸発法を用いた。CVD法においては、カイラル制御の方法として出来るだけ小さな直径を有するカーボンナノチューブの作成条件を探索した。その結果、作成したナノチューブの直径分布を(6,4),(5,4)のカイラル指数で表されるきわめて細いチューブ径に偏らせることに成功し、CVD法においてもカーボンナノチューブのカイラル制御が可能であることを明らかにした。また、レーザー蒸発法によるカイラル制御においては.用いる金属触媒の種類を変化させ、最適の触媒を探索し、その結果、Rh/Pdの混合金属触媒を用いた場合、(7,6)カイラル指数を肩するナノチューブに極端に偏ったカーボンナノチューブの作成に成功した。さらに、実験条件を細いチューブ作成に最適化することにより、(6,5)チューブのカイラリティに著しく偏ったチューブ作成にもせいこうした。CVD法とレーザー蒸発法によるこれらの研究成果は、カーボンナノチューブのカイラル分布決定に生成初期過程におけるフラーレンキャップ構造の形成過梶の制御が重要であることを示しており、今後の研究の発展が期待される。