電界電子放出パターン

 

ここでは、カーボンナノチューブの電界電子放出パターンを示します。


まず、カーボンナノチューブ先端表面はどのような原子配列になっているのでしょうか?

順を追って説明していきましょう。


炭素原子の平らな層が平行に積み重なったものをグラファイト(graphite)といいます。

各々の層では炭素原子が共有結合によって強く結ばれ、蜂の巣状の規則正しい六員環のネットワークを形成しています(図1)。

また、炭素原子のこのような平面構造の1枚のことを「グラフェン」(graphene)と呼びます。


このグラファイトを筒状に丸めた構造になっているのがカーボンナノチューブですが、このままだと先端は空いたままです。

そこで、「五員環を六つ導入することによってカーボンナノチューブ先端表面は閉じられている」と考えられています(図2)。



            

      図1 グラファイト              図2 ナノチューブ先端



ではカーボンナノチューブの電界電子放出パターンを見てみましょう。



        



合計六個の五角形(五員環)が確認できると思います。五員環部分のみが明るく見える理由として、先端表面の中でも歪みが大きく、

電界が強くかかる為だと考えられています。

では、次の III 電流電圧特性 で、この電子放出によるカーボンナノチューブの電流電圧特性を説明します。

 

 

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