JP6041775B2 - Carbon nanotube growth substrate and manufacturing method thereof - Google Patents
Carbon nanotube growth substrate and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP6041775B2 JP6041775B2 JP2013191009A JP2013191009A JP6041775B2 JP 6041775 B2 JP6041775 B2 JP 6041775B2 JP 2013191009 A JP2013191009 A JP 2013191009A JP 2013191009 A JP2013191009 A JP 2013191009A JP 6041775 B2 JP6041775 B2 JP 6041775B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- metal
- carbon nanotube
- alloy
- nanotube growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 124
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 title claims description 82
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 80
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 title claims description 77
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 124
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 124
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 67
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 58
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 58
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 37
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 35
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 27
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 229910005335 FePt Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 10
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Description
本発明は、例えば、カーボンナノチューブの製造に用いられるカーボンナノチューブ成長用基板及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a carbon nanotube growth substrate used for the production of carbon nanotubes and a method for producing the same, for example.
カーボンナノチューブは、複数の芳香族炭素六員環が平面状に結合してなるグラフェンシートを単層又は多層の円筒状に巻いた構造を備える物質であり、巻き方によりアームチェア型、カイラル型、ジグザグ型の３種がある。また、前記３種のカーボンナノチューブは、それぞれ直径及びカイラリティにより電気的特性が変化し、金属的性質又は半導体的性質を示す。金属的性質を有する単層カーボンナノチューブ（以下、金属性ＣＮＴと略記することがある）は、導線、キャパシタ等に用いることが期待されている。 A carbon nanotube is a substance having a structure in which a graphene sheet formed by bonding a plurality of aromatic carbon six-membered rings in a planar shape is wound into a single-layer or multi-layer cylindrical shape, and depending on the winding method, an armchair type, a chiral type, There are three types of zigzag. In addition, the three types of carbon nanotubes change in electrical characteristics depending on the diameter and chirality, and exhibit metallic or semiconducting properties. Single-walled carbon nanotubes having metallic properties (hereinafter sometimes abbreviated as metallic CNTs) are expected to be used for conducting wires, capacitors and the like.
単層カーボンナノチューブは、例えば、カーボンナノチューブを成長させる触媒として作用する金属（以下、触媒金属と略記する）を備えるカーボンナノチューブ成長用基板を用いて形成される。前記カーボンナノチューブ成長用基板としては、前記触媒金属として、遷移金属であるＦｅと貴金属であるＰｔとの合金（以下、ＦｅＰｔ合金と略記する）をＳｉ基板上に配設したものが提案されている。このカーボンナノチューブ成長用基板によれば、細径の単層カーボンナノチューブを得ることができるとされている（非特許文献１参照）。 Single-walled carbon nanotubes are formed using, for example, a carbon nanotube growth substrate provided with a metal that acts as a catalyst for growing carbon nanotubes (hereinafter abbreviated as catalyst metal). As the substrate for growing carbon nanotubes, a catalyst in which an alloy of Fe as a transition metal and Pt as a noble metal (hereinafter abbreviated as FePt alloy) is disposed on a Si substrate as the catalyst metal has been proposed. . According to this carbon nanotube growth substrate, it is said that single-walled carbon nanotubes with a small diameter can be obtained (see Non-Patent Document 1).
しかしながら、前記カーボンナノチューブ成長用基板によれば、単層カーボンナノチューブを得ることができるものの、金属的性質を備えるものは得ることが困難であるという不都合がある。 However, according to the substrate for growing carbon nanotubes, single-walled carbon nanotubes can be obtained, but it is difficult to obtain those having metallic properties.
本発明者は、前記不都合について検討し、前記ＦｅＰｔ合金からなる触媒金属が特定の面方位を有する結晶面を含む結晶構造を備えることにより、前記カーボンナノチューブ成長用基板により金属性ＣＮＴを成長させることができることを知見した。 The present inventor examines the inconvenience, and the catalytic metal made of the FePt alloy has a crystal structure including a crystal plane having a specific plane orientation, thereby allowing the carbon nanotube growth substrate to grow metallic CNT. I found out that I can do it.
本発明は、前記知見に鑑み、基板上に配設された遷移金属と貴金属との合金を含む触媒金属が、特定の面方位を有する結晶面を含む結晶構造を安定して備えることができるカーボンナノチューブ成長用基板及びその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above knowledge, the present invention is a carbon in which a catalytic metal including an alloy of a transition metal and a noble metal disposed on a substrate can stably have a crystal structure including a crystal plane having a specific plane orientation. An object of the present invention is to provide a nanotube growth substrate and a method of manufacturing the same.
かかる目的を達成するために、本発明は、基板と、該基板上に配設されてカーボンナノチューブを成長させる触媒金属とを備えるカーボンナノチューブ成長用基板であって、該基板を構成する基板材料はＭｇＯからなり、該触媒金属は、遷移金属からなる第１の金属としてのＦｅと、貴金属からなる第２の金属としてのＰｔとの合金と、該合金の粒界面に固溶するか、或いは該合金中に固溶し、該合金の結晶面を安定化させる第３の金属としてのＡｕとからなり、Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕの原子数比は、４０〜５８：３０〜５５：２〜４０の範囲であることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides a carbon nanotube growth substrate comprising a substrate and a catalytic metal disposed on the substrate to grow carbon nanotubes, and the substrate material constituting the substrate is The catalyst metal is made of MgO, and the catalyst metal is dissolved in an alloy of Fe as a first metal made of a transition metal and Pt as a second metal made of a noble metal , at the grain interface of the alloy, or It consists of Au as a third metal that is solid-solved in the alloy and stabilizes the crystal plane of the alloy , and the Fe: Pt: Au atomic ratio is 40-58: 30-55: 2-40. It is a range .
本発明のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記第３の金属は、前記第１の金属と前記第２の金属との合金の粒界面に固溶するか、或いは該合金中に固溶することにより、前記触媒金属の結晶面を安定化させることができる。したがって、前記触媒金属は、金属性ＣＮＴを成長可能な特定の面方位を有する結晶面を含む結晶構造を安定して備えることができる。
また、本発明のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記触媒金属は、前記第１の金属がＦｅからなり、前記第２の金属がＰｔからなり、前記第３の金属がＡｕからなり、前記基板を構成する基板材料は、ＭｇＯからなる。これらの材料を用いることにより、前記触媒金属は、金属性ＣＮＴを成長可能な特定の面方位を有する結晶面として（１１１）面を有する結晶構造を備えることができる。
また、前記カーボンナノチューブ成長用基板は、Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕの原子数比が４０〜５８：３０〜５５：２〜４０の範囲であることにより、前記触媒金属は、前記（１１１）面を安定して備える結晶構造からなる正四角錐形状の粒子を形成することができる。前記Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕの原子数比が４０〜５８：３０〜５５：２〜４０の範囲でない場合には、前記触媒金属は、前記（１１１）面に加えて他の結晶面も有する結晶構造を備える。このような結晶構造を備えるカーボンナノチューブ成長用基板は、金属性ＣＮＴを効率よく成長させることができない。
In the carbon nanotube growth substrate of the present invention, the third metal is solid-solved at the grain interface of the alloy of the first metal and the second metal, or is dissolved in the alloy. The crystal plane of the catalyst metal can be stabilized. Therefore, the catalyst metal can stably have a crystal structure including a crystal plane having a specific plane orientation capable of growing metallic CNT.
In the carbon nanotube growth substrate according to the present invention, the catalyst metal may include the first metal made of Fe, the second metal made of Pt, the third metal made of Au, The constituent substrate material is made of MgO. By using these materials, the catalyst metal can have a crystal structure having a (111) plane as a crystal plane having a specific plane orientation capable of growing metallic CNTs.
The carbon nanotube growth substrate has an Fe: Pt: Au atomic ratio in the range of 40 to 58:30 to 55: 2 to 40, so that the catalytic metal stabilizes the (111) plane. Thus, regular quadrangular pyramid-shaped particles having a crystal structure can be formed. When the Fe: Pt: Au atomic ratio is not in the range of 40 to 58:30 to 55: 2 to 40, the catalyst metal has a crystal structure having other crystal planes in addition to the (111) plane. Is provided. A carbon nanotube growth substrate having such a crystal structure cannot efficiently grow metallic CNTs.
本発明のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記基板は、前記触媒金属を結晶成長可能な結晶面を備える単結晶からなることが好ましい。前記単結晶からなる前記基板を用いることにより、該基板の前記結晶面上に前記触媒金属を確実に結晶成長させることができる。 In the carbon nanotube growth substrate of the present invention, the substrate is preferably made of a single crystal having a crystal plane capable of crystal growth of the catalyst metal. By using the substrate made of the single crystal, the catalyst metal can be reliably grown on the crystal plane of the substrate.
また、本発明のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記基板を構成する基板材料の格子定数をａ、前記合金の格子定数をｂとするとき、（ａ−ｂ）／ａ≦０．１であることが好ましい。前記（ａ−ｂ）／ａ≦０．１であることにより、前記基板の結晶構造と前記触媒金属を構成する前記合金の結晶構造との間に生じる格子歪みを小さくすることができる。前記格子歪みが小さいことにより前記基板と前記合金との位置関係が一義的に決まる結果、前記触媒金属は、金属性ＣＮＴを成長可能な特定の面方位を有する結晶面を含む結晶構造を確実に備えることができる。この結果、前記カーボンナノチューブ成長用基板によれば、金属性ＣＮＴの配向性を向上することができるものと期待される。 Further, in the carbon nanotube growth substrate of the present invention, when the lattice constant of the substrate material constituting the substrate is a and the lattice constant of the alloy is b, (ab) /a≦0.1. Is preferred. By satisfying (a−b) /a≦0.1, the lattice strain generated between the crystal structure of the substrate and the crystal structure of the alloy constituting the catalyst metal can be reduced. As a result of the fact that the positional relationship between the substrate and the alloy is uniquely determined by the small lattice strain, the catalytic metal ensures a crystal structure including a crystal plane having a specific plane orientation capable of growing metallic CNT. Can be provided. As a result, the carbon nanotube growth substrate is expected to improve the orientation of metallic CNTs.
前記格子定数ａ及びｂの関係が（ａ−ｂ）／ａ＞０．１である場合には、前記基板の結晶構造と前記合金の結晶構造との間に生じる格子歪みが大きくなり、前記格子歪みが大きいことにより前記位置関係が一義的には決まらず、前記触媒金属は、前記特定の面方位を有する結晶面を含む結晶構造を備えることができないことがある。 When the relationship between the lattice constants a and b is (a−b) / a> 0.1, the lattice strain generated between the crystal structure of the substrate and the crystal structure of the alloy increases, and the lattice Due to the large strain, the positional relationship is not uniquely determined, and the catalyst metal may not have a crystal structure including a crystal plane having the specific plane orientation.
また、本発明のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記基板を構成する基板材料の格子定数をａ、前記合金の格子定数をｂ、前記第３の金属の格子定数をｃとするとき、ａ＞ｃ＞ｂであることが好ましい。前記格子定数ａ，ｂ及びｃの関係がａ＞ｃ＞ｂであることにより、前記第３の金属によって、前記基板の結晶構造と前記合金の結晶構造との間に生じる格子歪みを緩和することができ、前記触媒金属の結晶構造における熱的安定性を向上することができる。 In the carbon nanotube growth substrate of the present invention, when the lattice constant of the substrate material constituting the substrate is a, the lattice constant of the alloy is b, and the lattice constant of the third metal is c, a> c It is preferable that> b. When the relationship between the lattice constants a, b, and c is a> c> b, the third metal relaxes lattice strain generated between the crystal structure of the substrate and the crystal structure of the alloy. The thermal stability in the crystal structure of the catalyst metal can be improved.
また、前記カーボンナノチューブ成長用基板は、例えば、前記触媒金属が３〜１５ｎｍの範囲の最大粒子長を備えることが好ましい。 Further, the carbon nanotube growth substrate, for example, it is preferable to pre-Symbol catalytic metal comprises a maximum particle lengths in the range of 3 to 15 nm.
前記触媒金属が３〜１５ｎｍの範囲の最大粒子長を備える場合には、前記触媒金属は、前記（１１１）面を安定して備える結晶構造からなる正四角錐形状の粒子を形成することができる。さらに、前記触媒金属が前記範囲の最大粒子長を備える前記カーボンナノチューブ成長用基板によれば、金属性ＣＮＴの直径を制御することができるものと期待される。 If the previous Kisawa medium metal comprises a maximum particle lengths in the range of 3~15nm, the catalytic metal, to form particles of regular quadrangular pyramid shape comprising a crystal structure comprising stably the (111) plane it can. Furthermore, according to the carbon nanotube growth substrate in which the catalytic metal has the maximum particle length in the above range, it is expected that the diameter of the metallic CNT can be controlled.
前記触媒金属の最大粒子長が１５ｎｍを超える場合には、前記触媒金属は、前記（１１１）面に加えて他の結晶面も有する結晶構造を備えることがある。このような結晶構造を備えるカーボンナノチューブ成長用基板は、金属性ＣＮＴを効率よく成長させることができないことがある。一方、前記触媒金属の最大粒子長が３ｎｍ未満の場合には、該触媒金属の粒子を形成することが困難なことがある。 Before when the maximum particle length of Kisawa medium metal exceeds 15nm, the catalyst metal may comprise a crystalline structure having even the (111) In addition to the surface other crystal planes. A carbon nanotube growth substrate having such a crystal structure may not be able to grow metallic CNTs efficiently. On the other hand, when the maximum particle length of the catalyst metal is less than 3 nm, it may be difficult to form the catalyst metal particles.
また、本発明のカーボンナノチューブ成長用基板の製造方法は、基板と、該基板上に配設されてカーボンナノチューブを成長させる触媒金属とを備えるカーボンナノチューブ成長用基板の製造方法であって、スパッタリングにより、ＭｇＯからなる基板材料により構成される該基板上に、遷移金属からなる第１の金属としてのＦｅと、貴金属からなる第２の金属としてのＰｔとの合金からなる第１の被膜を形成する工程と、スパッタリングにより、第１の被膜上に、該合金の結晶面を安定化させる第３の金属としてのＡｕからなる第２の被膜を形成する工程とにより、該第３の金属が該合金の粒界面に固溶するか或いは該合金中に固溶しており、Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕの原子数比は、４０〜５８：３０〜５５：２〜４０の範囲である触媒金属を、該基板上に形成することを特徴とする。 The method for producing a carbon nanotube growth substrate of the present invention is a method for producing a carbon nanotube growth substrate comprising a substrate and a catalytic metal disposed on the substrate to grow carbon nanotubes, wherein the substrate is grown by sputtering. A first film made of an alloy of Fe as a first metal made of a transition metal and Pt as a second metal made of a noble metal is formed on the substrate made of a substrate material made of MgO. A step of forming a second film made of Au as a third metal for stabilizing the crystal plane of the alloy on the first film by sputtering; Or a catalyst metal having an atomic ratio of Fe: Pt: Au in the range of 40-58: 30-55: 2-40 , It is formed on the substrate.
本発明の製造方法では、スパッタリングにより前記基板上に前記合金からなる前記第１の被膜を形成した後に、スパッタリングにより該第１の被膜上に前記第３の金属からなる前記第２の被膜を形成する。このとき、前記第１の被膜上に前記第２の被膜として前記第３の金属をスパッタリングすることにより、該第３の金属を、該合金の粒界面に固溶させるか、或いは該合金中に固溶させることができる。この結果、前記第３の金属が、該合金の粒界面に固溶するか、或いは該合金中に固溶している触媒金属を、前記基板上に備えるカーボンナノチューブ成長用基板を得ることができる。 In the manufacturing method of the present invention, after forming the first film made of the alloy on the substrate by sputtering, the second film made of the third metal is formed on the first film by sputtering. To do. At this time, by sputtering the third metal as the second film on the first film, the third metal is dissolved in the grain interface of the alloy, or in the alloy. Can be dissolved. As a result, it is possible to obtain a carbon nanotube growth substrate in which the third metal is solid-dissolved at the grain interface of the alloy or a catalytic metal that is solid-dissolved in the alloy is provided on the substrate. .
また、本発明の製造方法では、前記第１の被膜を形成する工程と、前記第２の被膜を形成する工程とを順に２回以上繰り返して行うことが好ましく、繰り返し回数を調整することにより、前記基板上に形成される前記触媒金属の最大粒子長を制御することができる。このようにして得られる前記触媒金属が前記範囲の最大粒子長を備える前記カーボンナノチューブ成長用基板によれば、金属的性質を有する単層カーボンナノチューブの直径を制御することができるものと期待される。 In the production method of the present invention, the step of forming the first film and the step of forming the second film are preferably repeated twice or more in order, and by adjusting the number of repetitions, The maximum particle length of the catalyst metal formed on the substrate can be controlled. According to the carbon nanotube growth substrate in which the catalytic metal thus obtained has a maximum particle length in the above range, it is expected that the diameter of the single-walled carbon nanotube having metallic properties can be controlled. .
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
図１に示すように、本実施形態のカーボンナノチューブ成長用基板１は、基板２と、該基板２上に配設されてカーボンナノチューブを成長させる粒子状の触媒金属３とを備える。 As shown in FIG. 1, a carbon nanotube growth substrate 1 of this embodiment includes a substrate 2 and a particulate catalyst metal 3 disposed on the substrate 2 to grow carbon nanotubes.
触媒金属３は、遷移金属からなる第１の金属と貴金属からなる第２の金属との合金と、該合金の結晶面を安定化させる第３の金属とからなる。前記第３の金属は、前記合金の粒界面に固溶するか、或いは該合金中に固溶することにより、該合金の結晶面を安定化させることができる。したがって、触媒金属３は、金属性ＣＮＴを成長可能な特定の面方位を有する結晶面３ａとして（１１１）面を含む結晶構造を安定して備える正四角錐形状の粒子を形成することができる。 The catalyst metal 3 includes an alloy of a first metal made of a transition metal and a second metal made of a noble metal, and a third metal that stabilizes the crystal plane of the alloy. The third metal can be solid-solved at the grain interface of the alloy, or can be stabilized in the alloy, thereby stabilizing the crystal plane of the alloy. Therefore, the catalytic metal 3 can form regular quadrangular pyramid-shaped particles that stably have a crystal structure including the (111) plane as the crystal plane 3a having a specific plane orientation capable of growing metallic CNT.
カーボンナノチューブ成長用基板１において、基板２を構成する基板材料の格子定数をａ、前記合金の格子定数をｂとするとき、（ａ−ｂ）／ａ≦０．１を満たす材料を用いることにより、基板２の結晶構造と触媒金属３を構成する該合金の結晶構造との間に生じる格子歪みを小さくすることができる。 By using a material satisfying (a−b) /a≦0.1 in the carbon nanotube growth substrate 1 where the lattice constant of the substrate material constituting the substrate 2 is a and the lattice constant of the alloy is b. The lattice strain generated between the crystal structure of the substrate 2 and the crystal structure of the alloy constituting the catalyst metal 3 can be reduced.
また、前記第３の金属の格子定数をｃとするとき、ａ＞ｃ＞ｂを満たす材料を用いることにより、基板２の結晶構造と前記合金の結晶構造との間に生じる格子歪みを、該第３の金属によって緩和することができ、触媒金属３の結晶構造における熱的安定性を向上することができる。 Further, when the lattice constant of the third metal is c, by using a material satisfying a> c> b, the lattice strain generated between the crystal structure of the substrate 2 and the crystal structure of the alloy is It can be relaxed by the third metal, and the thermal stability in the crystal structure of the catalyst metal 3 can be improved.
前記格子定数ａ，ｂ，及びｃの関係が前記（ａ−ｂ）／ａ≦０．１及び前記ａ＞ｃ＞ｂの両条件を満たす材料としては、例えば、次のものを組み合わせて用いることができる。前記第１の金属としては、例えば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉからなる群から選択される１種の金属を用いることができる。前記第２の金属としては、例えば、Ｐｔ又はＰｄのいずれか１種の金属を用いることができる。前記第３の金属としては、例えば、Ａｕ又はＡｇのいずれか１種の金属を用いることができる。基板２を構成する基板材料としては、例えば、ＭｇＯ，ＴｉＮ，ＶＮ，ＣｒＮ，Ｍｏ２Ｎ，ＳｒＴｉＯ３，ＬａＡｌＯ３からなる群から選択されるいずれか１種の化合物を用いることができる。 As a material satisfying both the conditions (a−b) /a≦0.1 and a>c> b in relation to the lattice constants a, b, and c, for example, the following may be used in combination: Can do. As the first metal, for example, one kind of metal selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni can be used. As the second metal, for example, any one metal of Pt or Pd can be used. As the third metal, for example, any one metal of Au and Ag can be used. As the substrate material constituting the substrate 2, for example, any one compound selected from the group consisting of MgO, TiN, VN, CrN, Mo 2 N, SrTiO 3 , and LaAlO 3 can be used.
例えば、前記第１の金属としてＦｅ、前記第２の金属としてＰｔ、前記第３の金属としてＡｕを用い、基板２を構成する基板材料として、ＭｇＯ，ＴｉＮ，ＶＮ，ＣｒＮ，Ｍｏ２Ｎ，ＳｒＴｉＯ３，ＬａＡｌＯ３を用いるとき、該基板材料の格子定数ａ及び（ａ−ｂ）／ａ≦０．１を表１に示す。尚、触媒金属３を構成するＦｅ、Ｐｔ及びＡｕの原子数比は、４０〜５８：３０〜５５：２〜４０である。 For example, Fe is used as the first metal, Pt is used as the second metal, Au is used as the third metal, and MgO, TiN, VN, CrN, Mo 2 N, SrTiO are used as the substrate material constituting the substrate 2 . 3 , when using LaAlO 3 , the lattice constant a and (ab) /a≦0.1 of the substrate material are shown in Table 1. The atomic ratio of Fe, Pt and Au constituting the catalytic metal 3 is 40 to 58:30 to 55: 2 to 40.
ここで、ＦｅＰｔ合金の格子定数ｂは３．８５２Åである。表１に示すとおり、これらの材料の組み合わせは、前記格子定数ａ及びｂの関係が前記（ａ−ｂ）／ａ≦０．１の条件を満たしている。 Here, the lattice constant b of the FePt alloy is 3.852Å. As shown in Table 1, in the combination of these materials, the relationship between the lattice constants a and b satisfies the condition (a−b) /a≦0.1.
また、前記Ａｕの格子定数ｃは４．０７８５Åである。したがって、これらの材料の組み合わせは、前記格子定数ａ，ｂ及びｃの関係が前記ａ＞ｃ＞ｂの条件を満たしている。 The lattice constant c of Au is 4.0785４. Therefore, in the combination of these materials, the relationship between the lattice constants a, b and c satisfies the condition of a> c> b.
触媒金属３は、例えば、前記第１の金属としてＦｅ、前記第２の金属としてＰｔ、前記第３の金属としてＡｕを用い、Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕの原子数比４０〜５８：３０〜５５：２〜４０とし、最大粒子長を３〜１５ｎｍとすることができる。前記最大粒子長は、前記正四角錐形状の底面の対角線の長さＬに相当する。 The catalyst metal 3 uses, for example, Fe as the first metal, Pt as the second metal, and Au as the third metal, and an atomic ratio of Fe: Pt: Au is 40 to 58:30 to 55: 2 to 40, and the maximum particle length can be 3 to 15 nm. The maximum particle length corresponds to the diagonal length L of the bottom surface of the regular quadrangular pyramid shape.
次に、本実施形態のカーボンナノチューブ成長用基板１の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the carbon nanotube growth substrate 1 of the present embodiment will be described.
まず、高真空マグネトロンスパッタ装置を用い、例えばＭｇＯ単結晶からなる基板２の（１００）面上に、７００〜７４０℃の範囲の温度、例えば７２０℃の温度で、前記第１の金属と前記第２の金属とからなる合金をスパッタリングする。 First, using the high vacuum magnetron sputtering apparatus, the first metal and the first metal are formed on the (100) surface of the substrate 2 made of, for example, MgO single crystal at a temperature in the range of 700 to 740 ° C., for example, 720 ° C. An alloy made of two metals is sputtered.
前記ＭｇＯは立方晶であるので、（１００）面に代えて、（０１０）面又は（００１）面上にスパッタリングしてもよい。前記合金としては、例えばＦｅとＰｔとからなるＦｅＰｔ合金を用い、Ｆｅ：Ｐｔの原子数比は、４０〜５８：３０〜５５とすることができる。前記スパッタリングにより、基板２上にＦｅＰｔ合金からなる第１の被膜が形成される。 Since the MgO is cubic, sputtering may be performed on the (010) plane or the (001) plane instead of the (100) plane. As the alloy, for example, an FePt alloy composed of Fe and Pt is used, and the atomic ratio of Fe: Pt can be set to 40 to 58:30 to 55. A first film made of an FePt alloy is formed on the substrate 2 by the sputtering.
次に、前記高真空マグネトロンスパッタ装置を用い、室温付近（１００℃以下）で、前記第１の被膜上に、前記第３の金属としての例えばＡｕをスパッタリングする。このとき、Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕの原子数比は、４０〜５８：３０〜５５：２〜４０とすることが好ましい。前記スパッタリングにより、前記第１の被膜上に、Ａｕからなる第２の被膜が形成される。 Next, for example, Au as the third metal is sputtered on the first film at around room temperature (100 ° C. or lower) using the high vacuum magnetron sputtering apparatus. At this time, the atomic ratio of Fe: Pt: Au is preferably 40 to 58:30 to 55: 2 to 40. By the sputtering, a second film made of Au is formed on the first film.
前記合金のスパッタリングと、前記第３の金属のスパッタリングとを順に２回以上行い、さらに、該合金のスパッタリングを行った後、室温付近まで冷却する。前記スパッタリングにより、前記第３の金属は、前記合金の粒界面に固溶するか、或いは、該合金中に固溶し、該合金の結晶面を安定化する。 Sputtering of the alloy and sputtering of the third metal are performed twice or more in order, and further, after sputtering of the alloy, cooling to near room temperature. By the sputtering, the third metal dissolves in the grain interface of the alloy or dissolves in the alloy to stabilize the crystal plane of the alloy.
以上により、ＭｇＯ単結晶からなる基板２上に、ＦｅＰｔ合金とＡｕとからなり、（１１１）面を安定して備える結晶構造からなる触媒金属３を形成することができる。 As described above, the catalytic metal 3 having a crystal structure made of an FePt alloy and Au and having a (111) plane stably can be formed on the substrate 2 made of MgO single crystal.
前記合金のスパッタリングと前記第３の金属のスパッタリングとの回数を調整することにより、最大粒子長が３〜１５ｎｍの範囲に制御された触媒金属３を得ることができる。触媒金属３が前記範囲の最大粒子長を備えるカーボンナノチューブ成長用基板１によれば、金属性ＣＮＴの直径を制御することができる。 By adjusting the number of times of sputtering of the alloy and sputtering of the third metal, the catalyst metal 3 whose maximum particle length is controlled in the range of 3 to 15 nm can be obtained. According to the carbon nanotube growth substrate 1 in which the catalytic metal 3 has the maximum particle length in the above range, the diameter of the metallic CNT can be controlled.
また、本実施形態の製造方法では、基板２としてＭｇＯ単結晶を用いるので、該ＭｇＯ単結晶の結晶面上に触媒金属３を確実に結晶成長させることができる。 Moreover, in the manufacturing method of this embodiment, since the MgO single crystal is used as the substrate 2, the catalyst metal 3 can be surely grown on the crystal plane of the MgO single crystal.
基板２は、単結晶からなることが好ましいが、例えば、Ｓｉ基板上に、触媒金属３を結晶成長可能な結晶面を備える単結晶（例えばＭｇＯ単結晶）を結晶成長させることにより成膜したものを用いてもよい。 The substrate 2 is preferably made of a single crystal. For example, the substrate 2 is formed by crystal growth of a single crystal (for example, MgO single crystal) having a crystal surface capable of crystal growth of the catalytic metal 3 on a Si substrate. May be used.
次に、本発明の実施例と比較例とを示す。 Next, examples of the present invention and comparative examples will be described.
〔実施例１〕
本実施例では、まず、高真空マグネトロンスパッタ装置を用い、７２０℃の温度で、ＭｇＯ単結晶からなる基板２の（１００）面上に、第１の金属としてのＦｅと第２の金属としてのＰｔとからなるＦｅＰｔ合金をスパッタリングし、厚さ１ｎｍの第１の被膜を形成した。
[Example 1]
In this example, first, Fe as the first metal and Fe as the second metal are formed on the (100) plane of the substrate 2 made of MgO single crystal at a temperature of 720 ° C. using a high vacuum magnetron sputtering apparatus. A FePt alloy composed of Pt was sputtered to form a first film having a thickness of 1 nm.
次に、前記高真空マグネトロンスパッタ装置を用い、室温付近（１００℃以下）で、前記第１の被膜上に第３の金属としてのＡｕを、スパッタリングし、厚さ０．２ｎｍの第２の被膜を形成した。 Next, using the high vacuum magnetron sputtering apparatus, Au as a third metal is sputtered on the first film at around room temperature (100 ° C. or lower) to form a second film having a thickness of 0.2 nm. Formed.
ＦｅＰｔ合金のスパッタリングとＡｕのスパッタリングと２回ずつ行い、さらにＦｅＰｔ合金のスパッタリングを行うことにより、基板２上に、ＦｅＰｔ合金とＡｕとからなる触媒金属３が配設されたカーボンナノチューブ成長用基板１を形成した。 A carbon nanotube growth substrate 1 in which a catalytic metal 3 made of FePt alloy and Au is disposed on a substrate 2 by performing sputtering of FePt alloy and sputtering of Au twice, and further sputtering of FePt alloy. Formed.
得られたカーボンナノチューブ成長用基板１の断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した。図２に透過型電子顕微鏡写真を示す。図２から、基板２上に配設された触媒金属３は、（１１１）面を安定して備える結晶構造からなる正四角錐形状の粒子を形成していることが確認された。また、触媒金属３の前記正四角錐形状の底面の対角線長さＬを、最大粒子長として測定したところ、１０ｎｍであった。 The cross section of the obtained carbon nanotube growth substrate 1 was observed with a transmission electron microscope (TEM). FIG. 2 shows a transmission electron micrograph. From FIG. 2, it was confirmed that the catalytic metal 3 disposed on the substrate 2 formed regular tetragonal pyramid-shaped particles having a crystal structure with a stable (111) plane. Further, the diagonal length L of the bottom surface of the regular tetragonal pyramid shape of the catalyst metal 3 was measured as the maximum particle length and found to be 10 nm.
次に、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＴＥＭ−ＥＤＸ）により、触媒金属３の原子比を測定したところ、Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕ＝５３：３６：１１であった。 Next, when the atomic ratio of the catalytic metal 3 was measured by energy dispersive X-ray spectroscopy (TEM-EDX), it was Fe: Pt: Au = 53: 36: 11.
〔実施例２〕
本実施例では、ＦｅＰｔ合金（１ｎｍ）のスパッタリングとＡｕ（０．１ｎｍ）のスパッタリングと１回ずつ行い、さらにＦｅＰｔ合金のスパッタリングを行うことにより触媒金属３を配設した以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンナノチューブ成長用基板１を形成した。
[Example 2]
In this example, the same procedure as in Example 1 was performed except that the FePt alloy (1 nm) and Au (0.1 nm) were sputtered once, and the FePt alloy was further sputtered to dispose the catalytic metal 3. The substrate 1 for carbon nanotube growth was formed in exactly the same way.
次に、得られたカーボンナノチューブ成長用基板１の断面を透過型電子顕微鏡で観察した。図３に透過型電子顕微鏡写真を示す。図３から、基板２上に配設された触媒金属３は、（１１１）面を安定して備える結晶構造からなる正四角錐形状の粒子を形成していることが確認された。また、触媒金属３の最大粒子長を測定したところ、８ｎｍであった。 Next, the cross section of the obtained carbon nanotube growth substrate 1 was observed with a transmission electron microscope. FIG. 3 shows a transmission electron micrograph. From FIG. 3, it was confirmed that the catalytic metal 3 disposed on the substrate 2 formed regular quadrangular pyramid-shaped particles having a crystal structure with a stable (111) plane. Moreover, it was 8 nm when the maximum particle length of the catalyst metal 3 was measured.
次に、ＴＥＭ−ＥＤＸにより、触媒金属３の原子比を測定したところ、Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕ＝４５：５３：２であった。 Next, when the atomic ratio of the catalytic metal 3 was measured by TEM-EDX, it was Fe: Pt: Au = 45: 53: 2.
次に、本実施例で得られたカーボンナノチューブ成長用基板１をプラズマＣＶＤ装置に配設して、基板温度を７３０℃、プラズマＣＶＤの出力を１００Ｗとし、メタン１０体積％、水素９０体積％からなるガスを供給して、３０分間カーボンナノチューブの合成を行った。 Next, the carbon nanotube growth substrate 1 obtained in this example is disposed in a plasma CVD apparatus, the substrate temperature is set to 730 ° C., the plasma CVD output is set to 100 W, methane 10 volume%, hydrogen 90 volume% Then, a carbon nanotube was synthesized for 30 minutes.
次に、得られたカーボンナノチューブを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、基板２に対して垂直方向に配向し、長さ約１０μｍの単層カーボンナノチューブであることが確認された。 Next, when the obtained carbon nanotube was observed with a scanning electron microscope (SEM), it was confirmed that the carbon nanotube was a single-walled carbon nanotube having a length of about 10 μm, oriented in a direction perpendicular to the substrate 2.
次に、得られたカーボンナノチューブについて、波長６３３ｎｍにおいてラマンスペクトルを測定した。結果を図４に示す。図４において、得られたスペクトルが１９０〜２００ｃｍ−１でのラジアルブリージングモード（ＲＢＭ）のピークを有することから、得られたカーボンナノチューブは金属的性質を備えることが明らかである。 Next, the Raman spectrum of the obtained carbon nanotube was measured at a wavelength of 633 nm. The results are shown in FIG. In FIG. 4, since the obtained spectrum has a peak of radial breathing mode (RBM) at 190 to 200 cm −1 , it is clear that the obtained carbon nanotube has metallic properties.
〔比較例１〕
本比較例では、ＦｅＰｔ合金のみをスパッタリングすることにより触媒金属３を配設した以外は、実施例２と全く同一にして、カーボンナノチューブ成長用基板１を形成した。
[Comparative Example 1]
In this comparative example, a carbon nanotube growth substrate 1 was formed in exactly the same manner as in Example 2 except that the catalytic metal 3 was disposed by sputtering only the FePt alloy.
次に、得られたカーボンナノチューブ成長用基板１の断面を透過型電子顕微鏡で観察した。図５に透過型電子顕微鏡写真を示す。図５から、基板２上に配設された触媒金属３は、（１１１）面を備えていない結晶構造からなる半球状の粒子を形成していることが確認された。 Next, the cross section of the obtained carbon nanotube growth substrate 1 was observed with a transmission electron microscope. FIG. 5 shows a transmission electron micrograph. From FIG. 5, it was confirmed that the catalytic metal 3 disposed on the substrate 2 formed hemispherical particles having a crystal structure not having a (111) plane.
次に、ＴＥＭ−ＥＤＸにより、触媒金属３の原子比を測定したところ、Ｆｅ：Ｐｔ＝３５：６５であった。 Next, when the atomic ratio of the catalytic metal 3 was measured by TEM-EDX, it was Fe: Pt = 35: 65.
次に、本比較例で得られたカーボンナノチューブ成長用基板１を用いた以外は、実施例２と全く同一にして、カーボンナノチューブの合成を行った。 Next, carbon nanotubes were synthesized in the same manner as in Example 2 except that the carbon nanotube growth substrate 1 obtained in this comparative example was used.
次に、得られたカーボンナノチューブをＳＥＭで観察したところ、多層カーボンナノチューブであることが確認された。 Next, when the obtained carbon nanotube was observed with SEM, it was confirmed to be a multi-walled carbon nanotube.
次に、得られたカーボンナノチューブについて、波長６３３ｎｍにおいてラマンスペクトルを測定した。結果を図６に示す。図６において、得られたスペクトルは、前記ＲＢＭのピークを備えておらず、多層カーボンナノチューブの特徴を示すことが判明した。 Next, the Raman spectrum of the obtained carbon nanotube was measured at a wavelength of 633 nm. The results are shown in FIG. In FIG. 6, it was found that the obtained spectrum does not have the RBM peak and shows the characteristics of the multi-walled carbon nanotube.
〔参考例１〕
本参考例では、第２の被膜の膜厚を１ｎｍとした以外は実施例２と全く同一にして、カーボンナノチューブ成長用基板１を形成した。
[Reference Example 1]
In this reference example, the carbon nanotube growth substrate 1 was formed in exactly the same manner as in Example 2 except that the thickness of the second coating was 1 nm.
次に、得られたカーボンナノチューブ成長用基板１の断面を透過型電子顕微鏡で観察した。図７に透過型電子顕微鏡写真を示す。図７から、基板２上に配設された触媒金属３は、半球状の粒子を形成していることが確認された。また、触媒金属３の前記半球状の底面の直径を最大粒子長として測定したところ２０〜３０ｎｍであり、実施例１及び実施例２で得られた触媒金属３の粒子と比較して、大きいことが明らかである。 Next, the cross section of the obtained carbon nanotube growth substrate 1 was observed with a transmission electron microscope. FIG. 7 shows a transmission electron micrograph. From FIG. 7, it was confirmed that the catalytic metal 3 disposed on the substrate 2 formed hemispherical particles. Moreover, when the diameter of the hemispherical bottom surface of the catalyst metal 3 was measured as the maximum particle length, it was 20 to 30 nm, which was larger than the particles of the catalyst metal 3 obtained in Example 1 and Example 2. Is clear.
次に、ＴＥＭ−ＥＤＸにより、触媒金属３の原子比を測定したところ、Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕ＝３１：２０：４９であった。 Next, when the atomic ratio of the catalytic metal 3 was measured by TEM-EDX, it was Fe: Pt: Au = 31: 20: 49.
以上から、前記最大粒子長が３〜１５ｎｍの範囲外であり、原子比が４０〜５８：３０〜５５：２〜４０の範囲外である触媒金属３は、（１１１）面に加えて（１１１）面以外の面を備える結晶構造を備えることが明らかである。 From the above, the catalytic metal 3 having the maximum particle length outside the range of 3 to 15 nm and the atomic ratio outside the range of 40 to 58:30 to 55: 2 to 40 is added to the (111) plane (111 It is clear that it has a crystal structure with a plane other than the plane.
〔参考例２〕
本参考例では、第２の被膜の膜厚を０．５ｎｍとした以外は実施例２と全く同一にして、カーボンナノチューブ成長用基板１を形成した。
[Reference Example 2]
In this reference example, the carbon nanotube growth substrate 1 was formed in exactly the same manner as in Example 2 except that the thickness of the second coating film was changed to 0.5 nm.
次に、得られたカーボンナノチューブ成長用基板１の断面を透過型電子顕微鏡で観察した。図８に透過型電子顕微鏡写真を示す。図８から、基板２上に配設された触媒金属３は、半球状の粒子を形成していることが確認された。また、触媒金属３の前記半球状の底面の直径を最大粒子長として測定したところ７〜１０ｎｍであった。 Next, the cross section of the obtained carbon nanotube growth substrate 1 was observed with a transmission electron microscope. FIG. 8 shows a transmission electron micrograph. From FIG. 8, it was confirmed that the catalytic metal 3 disposed on the substrate 2 formed hemispherical particles. Moreover, it was 7-10 nm when the diameter of the said hemispherical bottom face of the catalyst metal 3 was measured as the maximum particle length.
次に、ＴＥＭ−ＥＤＸにより、触媒金属３の原子比を測定したところ、Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕ＝３７：１８：４５であった。 Next, when the atomic ratio of the catalytic metal 3 was measured by TEM-EDX, it was Fe: Pt: Au = 37: 18: 45.
以上から、前記最大粒子長が３〜１５ｎｍの範囲内であるものの、触媒金属３の原子比が４０〜５８：３０〜５５：２〜４０の範囲外である触媒金属３は、（１１１）面に加えて（１１１）面以外の面を備える結晶構造を備えることが明らかである。 From the above, although the maximum particle length is in the range of 3 to 15 nm, the catalytic metal 3 having an atomic ratio outside the range of 40 to 58:30 to 55: 2 to 40 is the (111) plane. In addition to the above, it is clear that a crystal structure having a plane other than the (111) plane is provided.
１…カーボンナノチューブ成長用基板、 ２…基板、 ３…触媒金属。 1 ... Substrate for carbon nanotube growth, 2 ... Substrate, 3 ... Catalytic metal.
Claims (5)
該基板を構成する基板材料はＭｇＯからなり、該触媒金属は、遷移金属からなる第１の金属としてのＦｅと、貴金属からなる第２の金属としてのＰｔとの合金と、該合金の粒界面に固溶するか、或いは該合金中に固溶し、該合金の結晶面を安定化させる第３の金属としてのＡｕとからなり、
Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕの原子数比は、４０〜５８：３０〜５５：２〜４０の範囲であることを特徴とするカーボンナノチューブ成長用基板。 A carbon nanotube growth substrate comprising a substrate and a catalytic metal disposed on the substrate to grow carbon nanotubes,
The substrate material constituting the substrate is MgO, and the catalyst metal is an alloy of Fe as a first metal composed of a transition metal and Pt as a second metal composed of a noble metal , and a grain interface of the alloy. Or as a third metal that stabilizes the crystal plane of the alloy and is dissolved in the alloy .
The carbon nanotube growth substrate , wherein the atomic ratio of Fe: Pt: Au is in the range of 40 to 58:30 to 55: 2 to 40 .
前記基板は、前記触媒金属を結晶成長可能な結晶面を備える単結晶からなることを特徴とするカーボンナノチューブ成長用基板。 The carbon nanotube growth substrate according to claim 1,
The substrate for carbon nanotube growth, wherein the substrate is made of a single crystal having a crystal plane capable of crystal growth of the catalyst metal.
前記触媒金属は、３〜１５ｎｍの範囲の最大粒子長を備えることを特徴とするカーボンナノチューブ成長用基板。 In the carbon nanotube growth substrate according to claim 1 or 2 ,
The substrate for carbon nanotube growth, wherein the catalyst metal has a maximum particle length in a range of 3 to 15 nm.
スパッタリングにより、ＭｇＯからなる基板材料により構成される該基板上に、遷移金属からなる第１の金属としてのＦｅと、貴金属からなる第２の金属としてのＰｔとの合金からなる第１の被膜を形成する工程と、
スパッタリングにより、第１の被膜上に、該合金の結晶面を安定化させる第３の金属としてのＡｕからなる第２の被膜を形成する工程とにより、
該第３の金属が該合金の粒界面に固溶するか或いは該合金中に固溶しており、Ｆｅ：Ｐｔ：Ａｕの原子数比は、４０〜５８：３０〜５５：２〜４０の範囲である触媒金属を、該基板上に形成することを特徴とするカーボンナノチューブ成長用基板の製造方法。 A method for producing a carbon nanotube growth substrate comprising a substrate and a catalytic metal disposed on the substrate to grow carbon nanotubes,
A first film made of an alloy of Fe as a first metal made of a transition metal and Pt as a second metal made of a noble metal is formed on the substrate made of a substrate material made of MgO by sputtering. Forming, and
Forming a second film made of Au as a third metal that stabilizes the crystal plane of the alloy on the first film by sputtering;
The third metal is solid-dissolved at the grain interface of the alloy or is dissolved in the alloy, and the atomic ratio of Fe: Pt: Au is 40-58: 30-55: 2-40. A method for producing a substrate for growing carbon nanotubes, comprising forming a catalytic metal in a range on the substrate.
前記第１の被膜を形成する工程と、前記第２の被膜を形成する工程とを順に２回以上繰り返して行うことを特徴とするカーボンナノチューブ成長用基板の製造方法。 In the manufacturing method of the substrate for carbon nanotube growth of Claim 4 ,
A method for producing a substrate for growing carbon nanotubes, wherein the step of forming the first coating and the step of forming the second coating are repeated twice or more in order.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013191009A JP6041775B2 (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Carbon nanotube growth substrate and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013191009A JP6041775B2 (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Carbon nanotube growth substrate and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015054811A JP2015054811A (en) | 2015-03-23 |
| JP6041775B2 true JP6041775B2 (en) | 2016-12-14 |
Family
ID=52819451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013191009A Expired - Fee Related JP6041775B2 (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Carbon nanotube growth substrate and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6041775B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6841420B2 (en) * | 2017-05-02 | 2021-03-10 | 学校法人 名城大学 | Structure |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1418260A (en) * | 2000-01-07 | 2003-05-14 | 杜克大学 | High yield vapor phase deposition method for large scale single walled carbon nanotube prepration |
| JP3537811B2 (en) * | 2002-03-29 | 2004-06-14 | 独立行政法人 科学技術振興機構 | Method for producing single-walled carbon nanotube |
| JP3935479B2 (en) * | 2004-06-23 | 2007-06-20 | キヤノン株式会社 | Carbon fiber manufacturing method, electron-emitting device manufacturing method using the same, electronic device manufacturing method, image display device manufacturing method, and information display / reproducing apparatus using the image display device |
| JP2007015890A (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Univ Nagoya | Substrate for carbon nanotube formation, its manufacturing method, and carbon nanotube |
| JP2007284336A (en) * | 2006-03-20 | 2007-11-01 | Tokyo Univ Of Science | Method for growing carbon nanotube and method for manufacturing carbon nanotube structure |
| JP5560572B2 (en) * | 2009-03-04 | 2014-07-30 | 東レ株式会社 | CATALYST FOR CARBON NANOTUBE PRODUCING, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, METHOD FOR PRODUCING CARBON NANOTUBE-CONTAINING COMPOSITION, AND CARBON NANOTUBE-CONTAINING COMPOSITION |
-
2013
- 2013-09-13 JP JP2013191009A patent/JP6041775B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015054811A (en) | 2015-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5700606B2 (en) | Powdered single-walled carbon nanotube aligned assembly | |
| Singh et al. | Diameter dependence of oxidative stability in multiwalled carbon nanotubes: Role of defects and effect of vacuum annealing | |
| JP4621896B2 (en) | Single-walled carbon nanotube and method for producing the same | |
| JP5139457B2 (en) | Method for producing carbon nanotube structure | |
| Jeong et al. | Narrow diameter distribution of singlewalled carbon nanotubes grown on Ni–MgO by thermal chemical vapor deposition | |
| Riyajuddin et al. | Study of field emission properties of pure graphene-CNT heterostructures connected via seamless interface | |
| JP5574257B2 (en) | Reusable substrate for producing carbon nanotubes, substrate for producing carbon nanotubes and method for producing the same | |
| JP6202359B2 (en) | Method for producing carbon nanotube | |
| Saravanan et al. | Efficiency of transition metals in combustion catalyst for high yield helical multi-walled carbon nanotubes | |
| Tsou et al. | K and Au bicatalyst assisted growth of carbon nanocoils from acetylene: Effect of deposition parameters on field emission properties | |
| KR101313753B1 (en) | Method for growth of carbon nanoflakes and carbon nanoflakes structure | |
| JP6041775B2 (en) | Carbon nanotube growth substrate and manufacturing method thereof | |
| JP6042315B2 (en) | Carbon nanotube growth substrate and manufacturing method thereof | |
| Veríssimo et al. | Different carbon nanostructured materials obtained in catalytic chemical vapor deposition | |
| KR102283872B1 (en) | Method for manufacturing carbon nanotube catalyst and carbon nanotube using the same | |
| JP2008100863A (en) | Silicon carbide nanostructure and its producing method | |
| JP6623512B2 (en) | Carbon nanostructure aggregate and method for producing the same | |
| JP6042314B2 (en) | Carbon nanotube growth substrate and manufacturing method thereof | |
| JP7062365B2 (en) | Field emission device | |
| WO2016072096A1 (en) | Carbon nano structure aggregate and method for producing same | |
| Haniff et al. | Investigation of low-pressure bimetallic cobalt-iron catalyst-grown multiwalled carbon nanotubes and their electrical properties | |
| JP2016088814A (en) | Graphene nano tape, carbon nano structure aggregate, and method for producing the same | |
| KR20110037352A (en) | Ruthenium nano particle coated carbon nanotubes having improved field emission property and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151126 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160719 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160726 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160921 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161018 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161108 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6041775 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |