内外層の電気特性を制御した二層カーボンナノチューブの合成と機能創出

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本研究では4種類の電気特性の組合せを有した2層カーボンナノチューブの選択的合成法の開発が目的である。つまり内層チューブと外層チューブの電気特性の組合せは、(内層@外層=S@S,S@M,M@S,M@M,S:半導体特性、M:金属特性)の4種類の二層カーボンナノチューブを製造して、そして同軸2層チューブ構造に起因した今まで未解明であった伝導特性、光学特性、電気化学特性といった新たな物性の発現であると期待している。またそれらの知見を基にして透明導電膜や高温超伝導特性、エネルギー貯蔵材といった高機能電子デバイスなどへの展開に繋げる。平成24年度の研究実施計画通りに、Peapodの熱処理により選択的な物性を示す2層カーボンナノチューブ生成に成功した。即ち、二層カーボンナノチューブの外層チューブの電子状態調整には2層カーボンナノチューブの前駆体となる金属的または半導体的なシングルカーボンナノチューブを利用することで制御に成功した。それらを組み合わせることで4種類の電気特性の組合せを有したシングルカーボンナノチューブの選択合成を行った。シングルカーボンナノチューブには、Nano-Integris社で市販されている高純度の金属的または半導体的SWNTsを利用した。それらのシングルカーボンナノチューブの内部空間にC_<60>を内包させPeapodを作り、1500度以上の高温熱処理により二層カーボンナノチューブに構造変化することを確認した。