【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.08】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT1101
利用課題名 / Title
カーボンナノチューブ薄膜の基礎物性評価
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
エネルギー関連技術,環境技術,単層カーボンナノチューブ,フォトニクス/ Photonics
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
西原 大志
所属名 / Affiliation
京都大学エネルギー理工学研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
単層カーボンナノチューブ(SWCNT)は直径が数ナノメートルのナノ円筒物質である。優れた熱光物性を有しており、それを活かしたデバイス応用の研究が国内外で盛んに行われている。最近、我々は構造が揃ったSWCNTで構成された薄膜を作成し、光学素子応用に不可欠な複素屈折率を決定、報告した（T. Nishihara et al., Nanophotonics 2022）。SWCNT薄膜を光吸収膜として用いる場合、異なる構造種のSWCNTでできた薄膜を積層する必要がある。しかし、この積層膜の光学特性が、各薄膜の複素屈折率スペクトルから予測できるかは自明ではない。本研究では、2種類のSWCNT薄膜、並びにその積層膜を作製し、膜厚測定と反射•透過測定を用いて、それらの光学特性を詳細に調べた。
実験 / Experimental
シリコン基板にSWCNT薄膜を設置し、触針式段差型を使って、SWCNT薄膜表面とシリコン基板の段差を測定し、薄膜の厚さを評価する。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig. 1aに膜厚測定結果の一つを示す。不純物が原因と思われるスパイクが所々観測されるが、SWCNT薄膜の厚さは約20 nmであることがわかった。この薄膜と、別種のSWCNT薄膜(膜厚, 約28 nm)を積層し、赤外分光系で反射率を測定した。Fig. 1bはその反射率（実線）で、比較のために、各薄膜の複素屈折率スペクトルから計算したSWCNT積層薄膜の反射率の予測結果を点線で示す。両者はよく一致し、既存の計算の枠組みで、SWCNT積層薄膜の光学特性を予測可能であることがわかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 (a) Thickness measurement. (b) Experimental (solid curve) and calculated (dotted curve) reflection spectra of multilayered SWCNT membrane.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
CREST (JST) 「ナノ物質科学を基盤とするサーモエキシトニクスの創成」（宮内雄平 代表）
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件