単一壁の炭素ナノチューブの一方的な成長
Naoki Ishigami1, Hiroki Ago, Tetsushi Nishi
1Graduate School of Engineering Sciences and Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University, Kasuga, Fukuoka 816-8580, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|December 5, 2008
まとめ
単一壁の炭素ナノチューブ (SWNT) の制御された成長は,パターン化された触媒で一方的に達成されました. この突破は,他の基板の双方向成長と対照的に,導かれたナノチューブ合成のための表面原子配列の重要性を強調しています.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 表面化学について
背景:
- 単一壁の炭素ナノチューブ (SWNT) は,多様な用途を持つ重要なナノ材料です.
- SWNTの成長方向を制御することは,高度なナノデバイスを製造するために不可欠です.
- 既存の方法は,しばしば双方向またはランダムな成長パターンをもたらします.
研究 の 目的:
- 新しい触媒パターニングアプローチを使用して,SWNTの一方的な成長を達成する.
- SWNTの成長方向に対する基質表面の原子配列の影響を調査する.
- 異なる基板で観察された双方向の成長と片方向の成長を対比する.
主な方法:
- コバルト-モリブデン (Co-Mo) 塩の触媒をr平面サファイア基板に沈着させるパターン.
- 化学蒸気堆積 (CVD) によるSWNTの成長.
- r平面サファイア,a平面サファイア,STカットクォーツのSWNT成長の比較分析.
主要な成果:
- SWNTの一方的な成長は,r平面のサファイア上のパターン化されたCo-Mo触媒で成功裏に実証されました.
- 双方向のSWNT成長は,a平面サファイアとSTカットクォーツ基板で観察されました.
- 観察された成長モードは,ガス流動のダイナミクスとは独立していた.
結論:
- r平面サファイア基板の非対称な表面原子配置は,一方的なSWNT成長を可能にする主要な要因です.
- 特定のサファイア結晶学的平面での触媒パターンは,指向されたSWNT合成のための経路を提供します.
- この制御された成長方法は,ナノチューブベースの電子部品の正確な製造の可能性を開きます.
