JP2006521998A - カーボンナノチューブの選択的濃縮方法 - Google Patents

Abstract

カーボンナノチューブをマイクロ波エネルギで処理して、金属型のカーボンナノチューブを選択的に除去する方法を提供する。
カーボンナノチューブを含むサンプルを、マイクロ波空洞内の所定のマイクロ波周波数の定在波の電場成分が最大となる位置に載置する。サンプルをマイクロ波エネルギにより所定時間処理して、サンプル内における半導体型のカーボンナノチューブの比率を増加させる。若しくは、金属型のカーボンナノチューブと半導体型のカーボンナノチューブからなるサンプルをマイクロ波エネルギで所定時間処理して、サンプル内における半導体型のカーボンナノチューブの比率を増加させる。

Description

本発明は、カーボンナノチューブの製造方法に関するものである。

単層カーボンナノチューブは、産業用及び研究用の用途に多くの可能性を秘めている物質である。
炭素からなる単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴｓ）の応用が期待される分野として、ナノデバイス、電界放出素子、改良キャパシタ、高強度複合材料、そして水素吸蔵などの種々の分野が挙げられる。
しかしながら、これらの分野においてカーボンナノチューブの性能を完全に引き出すためには、カーボンナノチューブの特性について一層の研究が必要となる。そして、この性能の引き出しに妨げとなるのが、現在のカーボンナノチューブの合成法に起因する制限である。

多くの場合、カーボンナノチューブの合成の結果得られる最終生成物は、カーボンナノチューブ、アモルファスカーボン、そして成長触媒として用いられるある種の金属粒子の混合物である。この成長触媒として用いられる金属粒子は、多くの場合、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性物質からなる金属微粒子である。
さらに、カーボンナノチューブ自身の形状と大きさはまちまちである。
特に、目的とするカーボンナノチューブ（SWNTs）は、たいていの場合、半導体型（semiconducting-type）の特性を有するカーボンナノチューブ（SWNTs）と、金属型（metallic-type）の特性を有するカーボンナノチューブ（SWNTs）との混合物である。金属型のナノチューブと半導体型のナノチューブとの比率は、ナノチューブの合成段階において多少コントロールされる。

ナノチューブ成長触媒の金属粒子を除去することにより、カーボンナノチューブサンプルを精製するための研究が注目され、種々検討が行われている。
そして、多くの場合、ナノチューブにとって不都合な物質を生成せずに、金属を溶かすことができる塩酸(HCl)、硝酸(HN0₃)、そして他の鉱酸などの酸でナノチューブサンプルが処理される。
しかしながら、カーボンナノチューブの合成過程において、一部の金属粒子の周りにアモルファスカーボン被膜(shell)が形成されてしまう場合がある。
このアモルファスカーボンの層は、酸と金属との反応を妨げることがあるので、ナノチューブサンプルの金属粒子を溶解させて金属粒子の除去することの妨げとなってしまう。

この問題を解決することができる方法のひとつとして、アモルファスカーボン、成長触媒金属粒子、そしてカーボンナノチューブを含有するナノチューブサンプルを、酸素を含む雰囲気下でマイクロ波エネルギで処理する方法がある。
カーボンナノチューブ、成長触媒金属粒子、アモルファスカーボンを含むナノチューブサンプルをマイクロ波エネルギで処理することは、サンプルを加熱することになる。
この状況下で加熱されると、金属粒子とマイクロ波エネルギの磁場成分との相互作用に起因して成長触媒内の金属粒子が熱源となる。
金属粒子の温度が上昇すると、金属成長触媒の周りに形成された被膜(shell)を有しているアモルファスカーボンを含むナノチューブサンプルの周辺部に、熱が伝わる。
サンプルが十分に加熱されると、アモルファスカーボンは酸化されやすくなり、炭素成分は一酸化炭素や二酸化炭素のようなガス成分生成物として除去される。また、アモルファスカーボン層に生じた亀裂により、金属粒子が酸により溶解されるようになる。
処理条件は、一般に、カーボンナノチューブサンプルの温度を、カーボンナノチューブにあまり損傷を与えずに、アモルファスカーボンが損傷を受ける若しくは除去される温度に設定される。

上記した手法は、カーボンナノチューブサンプルから金属粒子を除去する方法であるが、その結果として得られるサンプルは、依然として、金属型と半導体型の性質を有するカーボンナノチューブの混合物である。
次の、好ましい精製段階は、金属型と半導体型のうちの一方のカーボンナノチューブが多く含まれるナノチューブサンプルを提供することにある。
例えば、半導体型のカーボンナノチューブは発光特性を示す。そのため、半導体型のカーボンナノチューブは、コンピュータディスプレイのような、改良された発光物質の恩恵を受ける様々な技術に用いることができる。
金属型のナノチューブと半導体型のナノチューブの両方を含んでいるカーボンナノチューブサンプルでは、半導体型のナノチューブの相対比率が高いサンプルが、強い発光性能を示す。
従って、ナノチューブサンプルに含まれる半導体型のナノチューブに影響を与えずに、金属型のカーボンナノチューブを選択的に取り除くことのできる方法が、求められている。

本発明は、カーボンナノチューブサンプルにおいて、半導体型のナノチューブの比率を増加させる方法を提供する。
実施形態において、所定のマイクロ波振動数で定在波を生成するように構成されたマイクロ波空洞が設定される。
半導体型のカーボンナノチューブと金属型のカーボンナノチューブの両方を含むカーボンナノチューブサンプルは、マイクロ波振動数の定在波の電場成分が最大となる配置で、前記した空洞内に載置される。
そして、カーボンナノチューブサンプルは、所定のマイクロ波振動数の定在波で処理される。
カーボンナノチューブサンプルは、半導体型の特性を有するカーボンナノチューブに損傷を与えずに若しくは与えたとして最小となるようにしつつ、金属型の特性を有するカーボンナノチューブを破壊する若しくは損傷させるのに十分な時間処理される。

本発明は、さらに、余分な強磁性物質や導電性物質を含有していないカーボンナノチューブサンプルにおいて、半導体型ナノチューブの比率を増加させる方法を提供する。
実施形態において、半導体型のカーボンナノチューブと金属型のカーボンナノチューブとを含むカーボンナノチューブサンプルを、マイクロ波空洞に載置する。
そして、カーボンナノチューブサンプルは、半導体型の特性を有するカーボンナノチューブに損傷を与えずに若しくは与えたとして最小となるようにしつつ、金属型の特性を有するカーボンナノチューブを破壊する若しくは損傷させるのに十分な時間、マイクロ波エネルギで処理される。

本発明に係る実施形態を、添付図面を参照しつつ説明する。ここで、添付図面においては、同一のまたは同様の構成要素に関しては同じ参照符号を用いている。さらに、図面においては、参照符号の最も左側に位置する数字が、図面の番号に対応している。

図１は、カーボンナノチューブサンプルをマイクロ波エネルギーで処理するのに好適な本発明の実施形態に係る装置を示す図である。
カーボンナノチューブサンプル２０は、マイクロ波空洞(microwave cavity)１００の内部に載置される。このマイクロ波空洞は、定常波(standing wave)を与えることのできるマイクロ波空洞であれば、従来公知のどのようなものでも利用可能である。
実施形態において、マイクロ波空洞１００は、可変TE₁₀₃のシングルモードキャビティである。
マイクロ波空洞１００は、所望の周波数のマイクロ波エネルギを生成するためのマイクロ波発生器（図示せず）を有している。
このマイクロ波発生器としては、株式会社東芝（日本国、東京）のものを好適に利用することができる。実施形態では、周波数が２．４５ＧＨｚであり、最大出力が１．２キロワットのものが用いられている。

実施形態では、カーボンナノチューブサンプル２０は、図示しない石英容器（quartz boat）または石英管１２０の内部に挿入することのできる他の処理容器に載置され、そしてマイクロ波空洞１００に挿入される。
実施形態では、ナノチューブサンプル２０の位置は、処理容器の配置を変えることで、調整される。また、サンプルの位置の変更は、石英管１２０の位置を変えることでも行うことができる。
挿入口１３０は、乾燥空気やアルゴンを、マイクロ波空洞１００や石英管１２０の内部へ導入するためのものである。
カーボンサンプル２０の温度は、赤外光高温計(infrared optical pyrometer)１５０を用いて測定することができる。この赤外光高温計として、Mikron Inc. (ニュージャージー州、オークランド)から入手可能なMikcron M90BTが挙げられる。

実施形態では、マイクロ波空洞１００は、空洞の共鳴特性（resonance properties）を調整するための空洞調整壁１４０を有している。
空洞調整壁１４０の位置は、定在波の磁場と電場の成分が最大・最小となる場所を決定すると共に、どの周波数によってマイクロ波空洞１００内部に定在波(stationary wave)（または定常波(standing wave)）を生成できるのかを決定する。

図２は、本発明の実施形態に係るカーボンナノチューブの処理方法を示すフローチャートである。
この方法は、カーボンナノチューブサンプルの準備から開始される（ステップ２１０）。
実施形態において、ナノチューブサンプルは、化学蒸着（ＣＶＤ）成長法やレーザー蒸着法のような好適な手法によりカーボンナノチューブを合成した結果得られるものである。
そして、サンプルは、マイクロ波空洞へ挿入するために、石英容器等の処理容器に載置される。
なお、ナノチューブサンプルを準備するステップ（ステップ２１０）は、ナノチューブサンプルを取得する段階と、ナノチューブサンプルを処理容器内に載置する若しくは処理容器内に収容する段階とから構成される。
さらに他の実施形態の場合は、このナノチューブサンプルを準備するステップ（ステップ２１０）は、ナノチューブサンプルをマイクロ波空洞へ挿入するために、ナノチューブサンプルを石英管１２０に直接入れる段階である。
さらにまた別の実施形態の場合は、このナノチューブサンプルを準備するステップ（ステップ２１０）は、ナノチューブサンプルをマイクロ波空洞へ挿入するために、複数のナノチューブサンプルを処理容器に載置する段階である。

実施形態では、準備されたナノチューブサンプルは、金属型のカーボンナノチューブ（SWNTs）と、半導体型のカーボンナノチューブ（SWNTs）との混合物である。
ナノチューブサンプルは、マイクロ波空洞の内部において処理するのに適したサイズであれば、どのようなサイズであっても良い。ある実施形態では、準備されたナノチューブサンプルの質量は、おおよそ１００ミリグラムである。
他の実施形態の場合は、準備されたナノチューブサンプルの質量は、おおよそ１０ミリグラムから１０グラムの間である。

実施形態では、準備されたカーボンナノチューブサンプルは、カーボンナノチューブの合成の際の副生成物を含んでいても良い。例えば、ＣＶＤ法やレーザー蒸着によりカーボンナノチューブを合成する際の副成物であるアモルファスカーボン等が、ここでいう副生成物にあたる。
他の実施形態の場合、準備されたカーボンナノチューブサンプルは、カーボンナノチューブの合成を促進させるために加えられた物質、たとえば、成長触媒として用いられる金属微粒子を含んでいても良い。
さらに他の実施形態の場合、準備されたカーボンナノチューブサンプルは、微量の添加物を含んでいても良い。例えば、微量の金属や他の不純物がこれに当たる。

他の実施形態の場合、このナノチューブサンプルを準備するステップ（ステップ２１０）は、強磁性物質や導電性物質をナノチューブサンプルから除去する段階を含んでも良い。
例えば、金属微粒子からなる成長触媒の存在下でＣＶＤ法により合成されたカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブサンプルの態様の場合、ナノチューブサンプルを準備するステップ（ステップ２１０）は、金属微粒子を取り除くために、ナノチューブサンプルを酸で処理する段階を含んでも良い。
ここで、この予備的な処理は、導電性物質や強磁性物質のように、存在量が多くなるとマイクロ波エネルギーとの反応により相当量発熱する添加物を除去することを目的としている。
マイクロ波エネルギによる処理の間にそれほど熱を生ずることのない他の不純物や微量の金属の存在は問題とはならない。

この実施態様では、カーボンナノチューブサンプルの準備の後に、カーボンナノチューブサンプルは、マイクロ波空洞の内部に載置される（ステップ２２０）。
この実施形態では、準備されたカーボンナノチューブサンプルは、所定の周波数の定在波(stationary wave)の電場が最大となる場所に配置される。
マイクロ波空洞または他の種類の空洞共鳴器の内部は、特定の周波数の定在波(stationary wave)が生成されるように構成されている。定在波(stationary wave)が一旦形成されると、電場と磁場の大きさは、位置の関数(function)として変動しない。その結果、共鳴器の内部における定位置で、電場と磁場の最大と最小は生じる。

図３は、本発明の実施形態に係るマイクロ波空洞１００内での定在波の磁場と電場の大きさの例を示す図である。
マイクロ波空洞は、定在波の伝播軸に沿って長さ「ｌ」を有している。符号３１０と符号３２０とは、定在波の、伝播軸の方向の距離を関数とする電場と磁場の変動を示している。
実施形態では、空洞の中央部において電場が最大になることが符号３１０において示されており、一方、空洞の中央部において磁場ベクトルが最小となることが符号３２０により示されている。
電磁波の周波数、または空洞の大きさや形状等のファクターを変動させることにより、最大と最小を有する定在波を得ることができることは、当業者であれば、判ることである。
これらのファクターの変更により、マイクロ波空洞内のより適切な一以上の位置で電場が最大となる所望のマイクロ波振動数の定在波を生成することができる。

実施形態において、カーボンナノチューブサンプルをマイクロ波空洞の内部に載置する段階（ステップ２２０）では、所定の周波数の定在波の電場の大きさが最大となる位置に、準備されたナノチューブサンプルを載置する。
この実施形態において、カーボンナノチューブサンプルをマイクロ波空洞の内部に載置する段階（ステップ２２０）は、マイクロ波空洞の中央の電場の大きさが最大となる位置に、得られたナノチューブを載置する。
他の実施形態において、カーボンナノチューブサンプルをマイクロ波空洞の内部に載置する段階（ステップ２２０）は、マイクロ波空洞の内の定在波の電場の大きさが最大となる一連の位置に、準備された複数のサンプルを載置する段階である。
他の態様は、当業者にとって明らかであろう。

カーボンナノチューブサンプルをマイクロ波空洞の内部に載置する段階（ステップ２２０）の後に、ナノチューブサンプルは、設定された周波数のマイクロ波エネルギで処理される（ステップ２３０）。
実施形態では、設定された周波数は、２．４５ギガヘルツ（ＧＨｚ）であるが、他の実施形態ではマイクロ波周波数は任意に選択可能である。
実施態様において、ナノチューブサンプルをマイクロ波エネルギで処理する（ステップ２３０）場合、１００ｓｃｃｍの流量で乾燥空気をマイクロ波空洞内を流しながら、ナノチューブサンプル１００ｇを、２．４５ギガヘルツ・１５０ワット出力の定在波(stationary wave)で処理をする。
これにより、ナノチューブサンプルは加熱され、高温計による測定の結果、５００℃に加熱される。実施形態において、ナノチューブは、定常波（standing wave）の電場の成分が最大となる点（位置）で２０分間処理される。

マイクロ波エネルギでナノチューブサンプルを処理する間に用いられる出力の大きさは、ナノチューブサンプルのサイズに依存する。
実施形態においては、高温計で測定をしながら、ナノチューブサンプルを５００℃に加熱する。
他の実施形態においては、ナノチューブサンプルを約４５０℃〜約６００℃の間の温度に加熱する。
当業者であれば、所定の温度にするために必要となる出力は、ナノチューブサンプルの質量に依存することが判る。
実施形態において、マイクロ波発生器への電力の供給は１５０Ｗである。
他の実施形態において、電源供給は、約１００Ｗ〜約３００Ｗの間で任意に変動させることが可能な可変電源である。
さらに別の実施形態では、電力供給の量は変動可能であり、約５０Ｗと約２ｋＷの間で出力は任意に設定可能である。
ここで、半導体型のナノチューブに対して必要以上のダメージを与えることがないように、カーボンナノチューブサンプルの温度を６００度未満に保つことが一般に好ましい。

他の実施態様において、準備されたカーボンナノチューブサンプルをマイクロ波空洞の内部で載置する段階（ステップ２２０）は、半導体型のナノチューブと金属型のナノチューブとからなるナノチューブを、所定の動作周波数で定在波(stationary wave)を発生しないように設計されたマイクロ波空洞に載置する段階からなる。
言い換えると、この実施態様では、マイクロ波空洞は、従来のマイクロ波炉またはマイクロ波分解システムにおける手法と同様の手法により動作するように設定されている。
導電性または強磁性の添加物質がナノチューブサンプル中に存在しない場合、金属型のナノチューブとマイクロ波エネルギの電場成分との相互作用は、サンプルを加熱する主たる手段となる。
従って、一般的なマイクロ波エネルギにより、金属型のナノチューブを選択的に加熱することができる。これにより、半導体型のナノチューブの損傷を抑えつつ、金属型のナノチューブを損傷または破壊するのに必要な選択的な加熱が可能となる。

他の実施形態において、カーボンナノチューブサンプルをマイクロ波空洞の内部に載置する段階（ステップ２２０）は、マイクロ波空洞の内部に準備されたカーボンナノチューブサンプルを載置する段階である。そして、カーボンナノチューブサンプルを載置（ステップ２２０）した後に、ナノチューブサンプルはマイクロ波エネルギーで処理される（ステップ２３０）。実施例において、ナノチューブサンプルは、２．４５ＧＨｚ、１５０Ｗのマイクロ波エネルギで２０分間処理される。

本実施形態では、ナノチューブサンプルのマイクロ波エネルギによる処理は、乾燥空気を、約１００ｓｃｃｍの流量でマイクロ波空洞内を流しながら行われる。
他の実施形態では、乾燥空気をマイクロ波空洞内を流す場合の流速は、約５０ｓｃｃｍと約２００ｓｃｃｍの間に設定される。
さらに他の実施形態では、マイクロ波空洞内を流れる乾燥空気は、アルゴンなどの他の不活性ガスとの混合空気とすることも可能である。

特定の理論によるものではないが、マイクロ波エネルギーで処理する際に、金属型の特性を有するカーボンナノチューブは、電場成分とより効率よく反応し、その結果として、半導体型のカーボンナノチューブよりも選択的に加熱されると考えられている。
そして、電場の強度が最大となる位置にカーボンナノチューブのサンプルを配置することにより、この効果を最大にすることができる。
ここで、ナノチューブサンプルの平均温度は、前記した高温計を用いた温度測定により知ることができる。
金属型の特性を有するカーボンナノチューブのみがマイクロ波エネルギーの電場成分と強く反応するので、金属型のカーボンナノチューブは、より高い実効温度になる。
この金属型ナノチューブの選択的な加熱が、金属型ナノチューブを、酸化するまたは他の破壊メカニズムを促進するより高い実効温度にする一方で、半導体型型のナノチューブは、酸化されにくい低い温度のままで保たれる。
このメカニズムは、金属粒子を含むカーボンナノチューブサンプルを、一般的なマイクロ波エネルギで処理する場合と対照をなしている。

金属粒子（または他の強磁性物質）とマイクロ波エネルギの磁場成分との相互作用によるナノチューブサンプルの加熱は、導電性物質と電場成分との相互作用による加熱よりも、ずっと早いと考えられている。
その結果、金属粒子を含んでいるナノチューブサンプルは、マイクロ波エネルギと金属粒子との相互作用により、最初に加熱されると考えられている。
金属粒子は、金属型のナノチューブや半導体型のナノチューブの位置に対して、ナノチューブサンプル内においてランダムに分布しているので、金属粒子とのマイクロ波の相互作用による加熱は、サンプル中の総てのナノチューブに均等に働くことになる。
どのような金属型ナノチューブであっても、マイクロ波エネルギの電場成分との相互作用により選択的に加熱されることになる。
しかしながら、金属粒子が存在すると、金属型のナノチューブと半導体型のナノチューブとの間の温度差が、金属粒子の通常加熱により小さくなる。
その結果、半導体型のナノチューブに重大な損傷を与えずに、金属型のナノチューブを選択的に損傷または破壊することが困難になる。

このような問題は、金属粒子を含むナノチューブサンプルを、マイクロ波エネルギの定在波の電場成分が最大となる位置にナノチューブサンプルを配置することで緩和することができる。ここで、電場成分が最大となる場所は、磁場成分を最小にする位置に相当する。よって、この位置において、金属粒子とマイクロ波エネルギの磁場成分との相互作用による加熱が最小となる。
しかしながら、金属粒子は導電性を有しており、またマイクロ波エネルギの電場成分と相互作用をするので、その結果として、カーボンナノチューブサンプルが全体的に加熱されることになる。この金属粒子が存在することに起因する全体的な加熱は、金属型ナノチューブと半導体型ナノチューブとの間の温度差を減少させる。
しかしながら、マイクロ波エネルギの電場成分が最大となる位置（すなわち、磁場が最小となる位置）にナノチューブサンプルを配置することにより、全体的な加熱を大きく抑えることができる。
これにより、ナノチューブサンプルの全体としての温度を、半導体型のナノチューブへの損傷の発生を最小限に抑えるのに十分な低い温度に保ちつつ、金属型のナノチューブを選択的に損傷させることができる。

マイクロ波エネルギでナノチューブサンプルを処理した後に、サンプル中に残っているカーボンナノチューブの状態は、様々な方法で検証することができる。
サンプル中に存在する損傷を受けていないナノチューブを検証するために、透過電子顕微鏡が利用可能である。
金属型ナノチューブの選択的破壊に関して、ラマン分光法（Raman spectroscopy）は、金属型ナノチューブと半導体型ナノチューブの相対比率の変化の検出に用いることができる。
図４及び図５は、カーボンナノチューブサンプルのラマン分光データを示す図である。
図４は、カーボンナノチューブサンプルをマイクロ波エネルギ処理する前の６４７ｎｍにおけるラマン分光データである。この図に示す分光スペクトルにおいて矢印によって示されている特徴部は、金属型のナノチューブが存在することに起因するスペクトル特性である。
図５は、前期同様のカーボンナノチューブサンプルを、本発明の実施形態の条件のもとでマイクロ波エネルギ処理を行った後のラマン分光データである。
図４において存在していた特徴部分（ショルダー）は、この図５では存在していない。このことは、金属型のカーボンナノチューブの量が減少したことを意味している。

以上、本発明を好ましい実施態様及び様々な代表的実施態様に基づいて開示・説明したが、本発明は、その趣旨及び範囲を逸脱しないその形態及び細部について様々な修正をできることは、当業者にとって自明な事項である。

図１は本発明の実施態様を行うための装置を示す図である。 図２は本発明の実施態様に係るカーボンナノチューブサンプルに含まれる半導体型ナノチューブの割合を増加させる方法を示すフローチャートである。 図３は本発明の実施態様に係るマイクロ波容器内における電場と磁場の変動の例を示す図である。 図４は、カーボンナノチューブサンプルのラマンスペクトルを示す図である。 図５は、発明の実施態様に係る処理を行った後のカーボンナノチューブサンプルのラマンスペクトルである。

Claims (22)

1. 金属型のカーボンナノチューブと半導体型のカーボンナノチューブとを含むカーボンナノチューブサンプルを取得する段階と、
   前記カーボンナノチューブサンプルを、マイクロ波空洞内の第１のマイクロ波周波数の定在波の電場が最大となる位置に載置する段階と、
   前記カーボンナノチューブサンプルを前記第１のマイクロ波周波数と第１の出力を有する定在波で処理する段階と
   からなるカーボンナノチューブの処理方法。
2. 前記カーボンナノチューブサンプルを処理して、余分な導電性物質および強磁性物質を除去する段階をさらに含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記カーボンナノチューブサンプルを合成する段階をさらに含む
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記第１のマイクロ波周波数は、２．４５ギガヘルツである
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 前記第１の出力は１００〜３００ワットである
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 前記第１の出力は５０〜２０００ワットである
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 前記定在波は、電場成分の大きさが最大となる点を複数有する
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
8. 複数のカーボンナノチューブサンプルを、定在波の電場成分が最大となる点に対応する位置の各々に載置する段階をさらに有する
   ことを特徴とする請求項６記載の方法。
9. 前記カーボンナノチューブの温度が４５０℃〜６００℃の範囲内に保たれるように、前記第１の出力は決定される
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
10. 前記カーボンナノチューブの温度が５００℃に保たれるように、前記第１の出力は決定される
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
11. 前記カーボンナノチューブサンプルの前記定在波による処理は２０分間行う
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
12. 金属型のカーボンナノチューブと半導体型のカーボンナノチューブとを含むカーボンナノチューブサンプルを取得する段階と、
    前記カーボンナノチューブサンプルをマイクロ波空洞内に載置する段階と、
    前記カーボンナノチューブサンプルを第１のマイクロ波周波数と第１の出力を有するマイクロ波エネルギで処理する段階と
    からなるカーボンナノチューブの処理方法。
13. 前記カーボンナノチューブサンプルをマイクロ波エネルギで処理する段階では、
    前記カーボンナノチューブサンプルを前記第１のマイクロ波周波数の定在波で処理する
    ことを特徴とする請求項１２記載の方法。
14. 金属型のカーボンナノチューブと半導体型のカーボンナノチューブとを含む前記カーボンナノチューブサンプルを生成する段階をさらに含む
    ことを特徴とする請求項１２記載の方法。
15. 金属型のカーボンナノチューブと半導体型のカーボンナノチューブとを含む前記カーボンナノチューブサンプルを準備する段階は、
    金属型のカーボンナノチューブと半導体型のカーボンナノチューブとを含むカーボンナノチューブサンプルを取得する段階と、
    取得したカーボンナノチューブサンプルを処理して、含有されている導電性物質及び強磁性物質を除去する段階とからなる
    ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記第１のマイクロ波周波数は、２．４５ギガヘルツである
    ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
17. 前記第１の出力は、１００〜３００ワットである
    ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
18. 前記第１の出力は、５０〜２０００ワットである
    ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
19. 前記カーボンナノチューブサンプルの温度が４５０℃〜６００℃の範囲内に保たれるように、前記第１の出力は決定される
    ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
20. 前記カーボンナノチューブサンプルの温度が５００℃に保たれるように、前記第１の出力は決定される
    ことを特徴とする請求項１２記載の方法。
21. 前記カーボンナノチューブサンプルの前記マイクロ波エネルギによる処理は２０分間行う
    ことを特徴とする請求項１２記載の方法。
22. 金属型のカーボンナノチューブと半導体型のナノチューブとを含むカーボンナノチューブサンプルを取得する段階と、
    前記カーボンナノチューブサンプルを処理して、含有されている導電性物質および強磁性物質を除去する段階と、
    処理後の前記カーボンナノチューブサンプルを、マイクロ波空洞内の第１のマイクロ波周波数の定在波の電場が最大となる点に対応する位置に載置する段階と、
    前記処理後のカーボンナノチューブサンプルを、前記第１のマイクロ波周波数と第１の出力を有する定在波で処理する段階と
    からなるカーボンナノチューブの処理方法。

Images