カーボンナノチューブの新たな原子構造制御法開発 ナノチューブ電子デバイスの実用化に大きな期待

カーボンナノチューブの新たな原子構造制御法開発ナノチューブ電子デバイスの実用化に大きな期待

2017年9月12日 09:00

発表のポイント

カーボンナノチューブの原子构造を制御する新たな合成手法を开発。
従来手法では合成できなかった种类のナノチューブ（（6,4）ナノチューブ）の选択合成に世界で初めて成功。
ナノチューブを利用した超高性能次世代电子デバイスの実用化に向けて最大の问题とされている、素子ごとの特性ばらつきを大幅に解消できる可能性。

概要

　东北大学大学院工学研究科电子工学専攻の加藤俊顕准教授、许斌（同大学院生、日本学术振兴会特别研究员）、金子俊郎教授らのグループは、东京大学澁田靖准教授との共同研究により、将来のエレクトロニクス分野における新素材として大きな注目を集めているカーボンナノチューブの新たな构造制御法の开発に成功しました。

　カーボンナノチューブは优れた基础物性を持つことが多くの研究により明らかにされてきましたが、原子レベルのわずかな构造の违いにより物性が大きく异なることから、原子レベルでの构造制御手法の开発が产业応用に向け重要な问题とされてきました。

　本研究では、ナノチューブの成长に必须である触媒金属において、その表面状态を精密に制御する手法を开発し、これによりナノチューブの最も重要な构造因子であるカイラリティが制御できることを発见しました。また触媒表面状态がカイラリティ选択性に与える効果を実験と理论计算を组み合わせ明らかにしました。さらに本手法により、従来手法では不可能であった（6,4）ナノチューブの高纯度合成に世界で初めて成功しました。（6,4）ナノチューブはこれまで选択合成が报告されているナノチューブの中で最も広いバンドギャップ、及び最も高い量子効率をもつことから次世代の光电子デバイスに向け大きな贡献が期待できます。

　本研究成果は、2017年9月11日18時（日本時間）に英国科学雑誌Scientific Reports（電子版）に掲載されました。