2層カーボンナノチューブで特異に発生する融合現象に関する研究

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平成19年度はDWNTまたは高温熱処理したDWNTを分散させ、Raman,TEM,SEM,PLにより解析、またSWNTにC60を内包させたPeapodsから合成したDWNT(P-DWNT)とCCVD法から合成したDWNT(C-DWNT)の熱安定性比較などDWNT間で発生する融合現象を検討することを目的とした。主に得られた研究成果を以下に示す。1.P-DWNTとC-DWNTの孤立分散法を確立した。それを蛍光分析した結果、両チューブの内層チューブに起因する高強度の蛍光スペクトルを得ることに成功した。各サンプルの蛍光強度が大きく異なることが分かり今後さらなる詳細な検討が必要であることがわかった。また分散法の確立から今後の孤立化DWNTの熱安定性解析を検討する道筋を立てることができ、また孤立Bi-cableの特性解析も期待できる。2.P-DWNTsとC-DWNTsと構造安定性の比較検討した。その結果、C-DWNTは優れた熱安定性を有していることがP-DWNTと比較して分かった。この安定性の違いはP-DWNTの内層チューブが短く、部分的にSWNTとなっていることが大きく寄与していると考えられる。またP-DWNTの内層チューブが非常に不安定であると考えられ、Bi-cable構造が発生しても即座に内層同士が融合することが予想される。つまりC-DWNTの方がBi-cable構造を創製しやすいことがわかった。3.DWNTsにMo原子ワイヤーを内包させる方法を開拓した。これはDWNTsの直径制御に関する研究を行っている際に偶然発見した成果である。この知見によりDWNTsの内層チューブの電子状態の制御や、Mo原子以外の原子ワイヤーの創製の可能性もある。また原子ワイヤー内包によるDWNTsの融合に与える影響も興味深い。