単一構造単層カーボンナノチューブ固体への超精密キャリアドーピングおよび超伝導探索

单壁碳纳米管固体的超精密载流子掺杂和超导研究

• 批准号: 22684015
• 负责人: 竹延 大志
• 金额: $ 14.98万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22684015/
• 关键词: 単層カーボンナノチューブ; インクジェット法; 超伝導; フィリング制御

本研究の目的は、単一構造を有する単層カーボンナノチューブ(SWCNT)固体へのキャリアドーピングおよび超伝導探索である。近年、急速な分離技術の発展により、極めて少量ではあるが単一構造を有するSWCNTの分離が可能となった。本研究では、化学的および物理的な精密ドーピング手法とインクジェット技術を組み合わせ、極少量試料の固体物性測定技術および精密フィリング制御方法を確立し、単一構造SWCNT固体の基礎物性を明らかにする。本目的を実現するために、以下の4項目を完遂する。(1)単一構造を有するSWCMの分離(2)極少量SWCMT分散液を用いた測定試料作製(3)上記測定試料の精密フィリング制御技術の確立(4)精密フィリング制御された単一構造SWCNT固体薄膜の低温物性研究および超伝導の探索申請段階においては、22年度には上記(1)-(3)を、平成23年度には(1)を継続しながら(4)を中心に研究を進める予定を立てていた。まず、項目(1)に関しては、単一構造を有するSWCNTの分離の第一段階として、密度勾配遠心分離法を用いた金属的舗CNTと半導体的SWCNTの分離を行った。本手法は、この数年間の間に産総研・片浦博士および首都大学東京・柳准教授によって大幅に発展した。そこで、単一構造を有するSWCNTの分離に関しては、柳准教授との共同研究として着実に進めている。並行して、項目(2)に関しては、極少量のSWCNT分散液を用いた測定試料のインクジェット法を用いた作製を行った。イオン液体やイオンゲルを用いた電気化学トランジスタをインクジェット法を用いて作製する事に成功している。また、項目(3)に関しては、精密フィリング制御方法の一つである、電気化学トランジスタ構造を用いたドーピング方法に力を入れ、光特性や伝導特性のその場観察に成功している。本研究課題は追加採択であったため研究期間が非常に短いが、順調に研究成果をあげている。

The purpose of this study is to explore the structure of a single layer of SWCNT. In recent years, rapid separation technology has been developed, and a small amount of SWCNT separation is possible. In this study, chemical and physical methods for the determination of solid properties of very small samples were established, and the basic properties of SWCNT solids were clarified. The following four items were completed. (1)Separation of SWCM with a single structure (2) Preparation of a sample for determination of a very small amount of SWCMT dispersion (3) Establishment of a precise preparation technique for the determination of samples (4) Precise preparation of SWCMT solid films with a single structure (1)-(3) Heisei 23 years ago (1)(4) In connection with item (1), the first stage of separation of SWCNT with single structure is carried out by density-matched telecentric separation method. This method has been greatly developed over the past few years under the guidance of Dr. Kataura and Professor Liu Jun of Tokyo Metropolitan University. Therefore, the separation of SWCNTs in a single structure is related to the joint research and practical progress of Professor Liu Zhun. In parallel, item (2) is related to the preparation of a very small amount of SWCNT dispersion by the method of sample preparation. The application of the liquid crystal technology to the electrochemical process has been successful. In connection with item (3), a study on a method for the preparation of a precise semiconductor substrate has been carried out. A study on the application of a semiconductor substrate to an electrochemical structure has been carried out. A study on optical and electrical conductivity has been carried out successfully. This research topic adds a very short research period, and the research results are adjusted accordingly.

项目成果

カーボンナノチューブを用いたプリンテッドエレクトロニクス

使用碳纳米管的印刷电子产品

• 发表时间: 2011
• 作者: M. Uchida;K. Ishizaka;P. Hansmann;X. Yang;M. Sakano;J. Miyawaki;R. Arita;Y. Kaneko;Y. Takata;M. Oura;A. Toschi;K. Held;A. Chainani;O. K. Andersen;S. Shin;and Y. Tokura;竹内規彦・竹内倫和・鄭有希;山崎隆雄;M. Asaoka;H. Fukazawa;渡邉紳一;竹延大志
• 通讯作者: 竹延大志

Ion-Gel Gating of Single-Walled Carbon Nanotube Films

单壁碳纳米管薄膜的离子凝胶门控

• 发表时间: 2011
• 作者: D.Wen;他
• 通讯作者: 他

Fine patterning of single-walled carbon nanotube thin-film by surface modification

表面修饰单壁碳纳米管薄膜精细图案化

• 发表时间: 2011
• 作者: Y.Nobusa;他
• 通讯作者: 他

Transport Mechanisms in single-wall carbon nanotube networks formed by controlled content-ratio of Metallic and Semiconducting types

通过控制金属和半导体类型的含量比形成的单壁碳纳米管网络中的传输机制

• 发表时间: 2011
• 作者: H.Udoguchi;他
• 通讯作者: 他

Carbon nanotube printed electronics

碳纳米管印刷电子产品

• 发表时间: 2010
• 作者: 安松直弥;渡邉紳一;M. Asaoka;竹延大志
• 通讯作者: 竹延大志