Research Abstract
カーボンナノチューブの内部に形成された細い単層BNナノチューブ
Thin single-wall BN-nanotubes formed inside carbon nanotubes
2013年3月5日 Scientific Reports 3 : 1385 doi: 10.1038/srep01385
我々は、単層カーボンナノチューブ（SWCNT）内部における単層窒化ホウ素ナノチューブ（SWBNNT）の高収率合成について報告する。この合成では、前駆体としてアンモニアボラン錯体（ABC）を用いたナノテンプレート反応を用いた。透過電子顕微鏡（TEM）、高角環状暗視野（HAADF）走査TEM（STEM）、電子エネルギー損失スペクトル（EELS）および収差補正TEMを用いた高分解能EELSマッピングによって、SWCNT内部に細いSWBNNTが形成されたことを明確に示した。我々は、SWBNNT形成の収率が高いこと、また1,673 Kの温度でABC分子のほとんどが分解して結合し0.7±0.1 nmという狭い直径分布を持つ細いBNNTが形成されることを見いだした。光吸収測定によって、この細いSWBNNTのバンドギャップが約6.0 eVであることが示唆されており、直径が非常に小さい理想的な絶縁体ナノチューブを得ることに成功した。
中西 亮1, 北浦 良1, Jamie H. Warner2, 山本 悠太3, 荒井 重勇3, 宮田 耕充1 & 篠原 久典1
- 名古屋大学 大学院理学研究科 物質理学専攻
- オックスフォード大学 材料工学科
- 名古屋大学 エコトピア科学研究所
We report a high yield synthesis of single-wall boron nitride nanotubes (SWBNNTs) inside single-wall carbon nanotubes (SWCNTs), a nano-templated reaction, using ammonia borane complexes (ABC) as a precursor. Transmission electron microscope (TEM), high angle annular dark field (HAADF)-scanning TEM (STEM), electron energy loss spectra (EELS) and high resolution EELS mapping using aberration-corrected TEM system clearly show the formation of thin SWBNNTs inside SWCNTs. We have found that the yield of the SWBNNT formation is high and that the most of ABC molecules decompose and fuse to form the thin BNNTs at a temperature of 1,673 K having a narrow diameter distribution of 0.7 ± 0.1 nm. Optical absorption measurements suggest that the band gap of the thin SWBNNTs is about 6.0 eV, which provide the ideal insulator nanotubes with very small diameters.
