産総研、CNT内部の微細空間で2種類の原子が交互に並んだ原子の鎖を合成

産業技術総合研究所(産総研)は9月15日、2種類の元素が交互に並んだ原子の鎖(原子鎖)を合成し、その原子レベルの物理特性を評価したと発表した。

同成果は、同所 ナノチューブ応用研究センターの末永和知首席研究員、カーボン計測評価チームの千賀亮典研究員らによるもの。詳細は、「Nature Materials」のオンライン版に掲載された。

研究グループは、カーボンナノチューブ(CNT)内部の微細空間にヨウ化セシウム(Csl)を閉じ込めることで、陽イオンであるセシウムイオン(Cs+)と陰イオンであるヨウ素イオン(l-)が交互に一列に並んだイオン結晶性のCsl原子鎖を合成した。さらに、最新鋭の収差補正型電子顕微鏡を用いて、陽イオンと陰イオンの動的挙動の違いなど、Csl原子鎖に特有の新たな物理現象を発見した。また、密度汎関数法を用いた理論計算から、このCsl原子鎖は3次元のCsl結晶とは異なる光学特性を示すことが分かったという。これらにより、同物質の新しい光学デバイスへの応用、および放射性元素の吸着メカニズムの解明などが今後期待できるとコメントしている。