課題番号 ：S-18-MS-1015
利用形態 ：施設利用
利用課題名（日本語） ：Ir触媒を用いた単層カーボンナノチューブの作製
Program Title (English) ：Single-Walled Carbon Nanotube Growth from Ir catalysts
利用者名（日本語） ：岡田拓也1), 丸山隆浩2)
Username (English) ：T. Okada1), T. Maruyama2)
所属名（日本語） ：1) 名城大学大学院理工学研究科, 2) 名城大学理工学部
Affiliation (English) ：1) Graduate School of Science and Technology、Meijo University, 2) Department of Applied Chemistry、Meijo University

１．概要（Summary ）
単層カーボンナノチューブ（SWCNT）のエレクトロニクス応用実現には直径の細径化が望まれている。我々のグループでは，Ptを触媒に用いることで直径約1 nm程度以下のSWCNTの作製を報告してきたが，生成量の点で問題があった。本研究では，Ir触媒を用いることでSWCNTの生成量増加を目指した。また，作製したSWCNTのラマン分光測定と透過電子顕微鏡（TEM）観察を行った。
２．実験（Experimental）
SWCNT作製は高真空タイプのコールドウォール型の化学気相成長（CVD）装置により行った。触媒にはSiO2/Si基板上に堆積させたIr粒子を用い，炭素原料にはエタノール蒸気を用いた。作製したSWCNTは，ラマン分光，走査電子顕微鏡（SEM）およびTEMにより，評価した。ラマン分光の一部はRENISHAW in Via Reflexにより，TEM観察は，Hitachi HF-2000により行なった。
３．結果と考察（Results and Discussion）
図１(a)にIr触媒から成長したCNTのSEM像を示す。数μmの長さのCNTが垂直配向成長している様子が観察された。このCNTを基板からTEMグリッド上に削り落とし，TEM観察を行った。図１(b)にCNTのTEM像を示す。やや解像度が悪いが，ラマン分光測定の結果等も考慮すると，単層のCNTが成長していることがわかった。また，ラマン分光測定から，SWCNTの直径は1 nm程度以下の細径のものが多く成長していることがわかった。以上から，Ir触媒が細径のSWCNTの高効率生成に有効であることが明らかとなった。

図１　Ir触媒を用いて成長したSWCNTの，(a)断面SEM像と(b) TEM像．

４．その他・特記事項（Others）
本研究の一部は，私立大学研究ブランディング事業“新規ナノ材料の開拓と創製による名城大ブランド構築プログラム”の支援を受けました。TEM観察では，名工大日原岳彦教授にお世話になりました。
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) 岡田拓也，第79回応用物理学会秋季学術講演会，平成３０年９月１９日
(2) T. Okada, The 55th Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium, 平成３０年９月１３日
(3)　T. Okada，2018MRS Fall Meeting & Exhibit, 平成３０年１１月２７日
(4)　T. Okada, T. Saida, S. Naritsuka, T. Maruyama, MRS Advances, published online 11 March 2019, pp.1-6.
６．関連特許（Patent）
なし