単一カイラリティ実現に向けたカーボンナノチューブの構造制御に関する研究

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本件旧の目的である, 単一カイラリティを有するカーボンナノチューブ(SWNT)実現に向け、前年度に引き続き, 高真空アルコールガスソース法を用いて成長実験を行った。特にカイラリティ単一化のため、Pt触媒を用いてグラファイトシート基板上に作製したグラフェン膜上へのSWNTの作製を行った。①グラファイト基板上のPt触媒からのSWNT成長前年度の結果から、化学処理を行ったグラファイト基板にPt触媒を担持させ、エタノールを原料ガスに用いてSWNT成長を行った場合、直径が1nm以下で直径分布幅も狭いSWNTが生成することがわかった。本年度は、グラファイト基板の化学処理条件、Pt触媒の膜厚条件、成長時間などを変化させることにより、単一カイラリティを有するSWNT実現を目指して実験を行った。その結果、特定の成長条件下においてほぼ単一カイラリティを有するSWNTを生成させることができた。②SWNT-グラフェン複合体の作製と構造解析前年度の結果より、グラファイト基板を用いてSWNT成長を行った場合、一定の成長条件下において、グラファイト表面上でSWNTとグラフェンの複合構造が形成する様子が観察された。本年度は、グラフェン上に形成されたSWNTに対し、界面微細構造を高分解能透過電子顕微鏡観察により調べた。その結果、触媒表面上にグラフェン層が形成されたのち、SWNTが生成していることを示唆する結果が得られた。