JP2014131952A - カーボンナノチューブ成長用基板及びその製造方法 - Google Patents

カーボンナノチューブ成長用基板及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】触媒となる金属粒子が凝集することのない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。
【解決手段】カーボンナノチューブ成長用基板1は、基板2と、貴金属と遷移金属との合金からなる貴金属合金触媒3と、貴金属合金触媒3を分散配置する形態規定材料層4とを備える。カーボンナノチューブ成長用基板1の製造方法は、基板2上に貴金属合金をスパッタリングする工程と、基板2上に形態規定材料をスパッタリングする工程と、形態規定材料上にさらに貴金属合金をスパッタリングする工程とを備える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、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。
カーボンナノチューブは、複数の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、それぞれ直径や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。
このため、使用目的に応じたカーボンナノチューブを得るためには、直径及びカイラリティを制御することが必要とされる。前記カーボンナノチューブの直径及びカイラリティを制御するために、触媒となる金属粒子において、該金属粒子の構成元素が三角格子状に配置されている結晶面を用いることが知られている(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。
前記結晶面を備える金属粒子を触媒とするカーボンナノチューブ成長用基板として、基板上に配置されたSiOのナノ粒子の表面に、SiO膜とCo膜とをこの順に形成し、熱処理することによりSiO膜上にCoナノ粒子を形成させたものが知られている(例えば、非特許文献2参照)。
また、カーボンナノチューブ成長用基板として、触媒となる金属の塩化物とポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)とのグリコール溶液を基板上に塗布し、加熱処理してなるものが知られている。前記カーボンナノチューブ成長用基板は、前記金属の塩化物としてFeClとHPtCl・6HOとを用いることにより、FeとPtとのナノ粒子を備える基板を得ることができ、FeClとRuCl・3HOとを用いることにより、FeとRuとのナノ粒子を備える基板を得ることができる(例えば、非特許文献3参照)。
特許第4979296号公報
Stephanie Reich, Lan Li, and Jhon Robertson, "Control the chirality of carbon nanotubes by epitaxial growth", Chemical Physics Letters, 2006, 421, pp.469-472 Hongwei Zhu, Kazutomo Suenaga, Ayako Hashimoto, Kouki Urita, Kenji Hata, and Sumio Iijima, "Atomic-Resolution Imaging of the Nucleation Points of Single-Walled Carbon Nanotubes", Small, 2005, 1, No.12, pp.1180-1183 Xuan Wang, Wendo Yue, Maoshuai He, manhong Liu, Jin Zhang, and Zhongfan Liu, "Bimetallic Catalysts for the Efficient Growth of SWNTs on Surfaces", Chem.Mater, 2004, 16, pp.799-805
しかしながら、前記従来のカーボンナノチューブ成長用基板では、カーボンナノチューブを生成させる際の熱により触媒となる金属粒子が凝集してしまい、細径のカーボンナノチューブを高密度に成長させることができないという不都合がある。
本発明は、かかる不都合を解消して、触媒となる金属粒子が凝集することのない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。
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た触媒とを備えるカーボンナノチューブ成長用基板において、貴金属と遷移金属との合金からなる貴金属合金触媒と、該基板上に形成され該貴金属合金触媒を分散配置する形態を規定する形態規定材料層とを備えることを特徴とする。
本発明のカーボンナノチューブ成長用基板は、基板上に貴金属合金触媒を分散配置する形態規定材料層を備えるので、該形態規定材料層により該貴金属合金触媒の凝集を防止することができる。従って、本発明のカーボンナノチューブ成長用基板によれば、細径のカーボンナノチューブを高密度に成長させることができる。
本発明のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記形態規定材料層は前記貴金属合金触媒の結晶構造の面方位を制御することにより該貴金属合金触媒の形態を規定することが好ましい。本発明のカーボンナノチューブ成長用基板によれば、前記形態規定材料層が前記貴金属合金触媒の結晶構造の面方位を制御することにより、該基板上に成長するカーボンナノチューブの直径及びカイラリティを制御することができる。
本発明のカーボンナノチューブ成長用基板は、前記貴金属合金触媒として、例えば、FePt1−x(0.3≦x≦0.7、好ましくは0.3≦x≦0.6、さらに好ましくは0.3≦x≦0.37)からなるものを用いることができる。
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、例えば、MgO(100)単結晶からなるものを用いることができる。MgO(100)単結晶は前記FePt1−x(0.3≦x≦0.7)に近い格子定数を有するので、前記基板に好適である。
本発明のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記形態規定材料層は、前記基板と同一の材料を用いることが望ましい。そこで、例えば、前記基板がMgO(100)単結晶からなるときには、前記形態規定材料層として、該基板と物質として同一の材料であるMgOからなるものを用いることができる。
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た触媒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において、該基板上に貴金属と遷移金属とからなる貴金属合金をスパッタリングする工程と、該基板上に該貴金属合金からなる触媒を分散配置する形態を規定する形態規定材料をスパッタリングする工程と、該形態規定材料上にさらに該貴金属合金をスパッタリングする工程とを備えることを特徴とする。
本発明のカーボンナノチューブ成長用基板の製造方法によれば、まず、基板上に前記貴金属合金をスパッタリングすると共に、前記形態規定材料をスパッタリングする。そして、前記形態規定材料上にさらに該貴金属合金をスパッタリングすると、該スパッタリングの熱により該形態規定材料が再構成され、前記貴金属合金の下方に回り込んで前記基板と一体化する挙動を示す。
この結果、前記貴金属合金が粒子状となり貴金属合金触媒が形成されると共に、前記形態規定材料により、該貴金属合金触媒を分散配置する形態を規定する形態規定材料層が形成される。このとき、前記貴金属合金触媒はその一部が前記形態規定材料層中に埋設されることとなり、該貴金属合金触媒の凝集を防止することができると共に、該形態規定材料層により該貴金属合金触媒の結晶構造の面方位を制御することができる。
また、本発明のカーボンナノチューブ成長用基板の製造方法は、前記基板上に該貴金属合金からなる触媒を分散配置する形態を規定する形態規定材料をスパッタリングする工程と、該形態規定材料上にさらに該貴金属合金をスパッタリングする工程とを複数回繰り返すことが好ましい。
本発明のカーボンナノチューブ成長用基板の製造方法によれば、前記形態規定材料をスパッタリングする工程と、該形態規定材料上にさらに前記貴金属合金をスパッタリングする工程とを複数回繰り返すことにより、該貴金属合金触媒の組成(貴金属と遷移金属との原子数比)を制御することができる。
本発明に係るカーボンナノチューブ成長用基板の構成を示す説明的断面図。 実施例1で得られたカーボンナノチューブ成長用基板の断面構造を示す透過型電子顕微鏡写真。 実施例1で得られたカーボンナノチューブ成長用基板上に成長したカーボンナノチューブを示す走査型電子顕微鏡写真。 実施例2で得られたカーボンナノチューブ成長用基板の断面構造を示す透過型電子顕微鏡写真。 実施例2で得られたカーボンナノチューブ成長用基板上に成長したカーボンナノチューブを示す走査型電子顕微鏡写真。 実施例3で得られたカーボンナノチューブ成長用基板の断面構造を示す透過型電子顕微鏡写真。 実施例3で得られたカーボンナノチューブ成長用基板上に成長したカーボンナノチューブを示す走査型電子顕微鏡写真。 実施例4で得られたカーボンナノチューブ成長用基板の断面構造を示す透過型電子顕微鏡写真。 実施例4で得られたカーボンナノチューブ成長用基板上に成長したカーボンナノチューブを示す走査型電子顕微鏡写真。 比較例1で得られたカーボンナノチューブ成長用基板の断面構造を示す透過型電子顕微鏡写真。 比較例4で得られたカーボンナノチューブ成長用基板の断面構造を示す透過型電子顕微鏡写真。
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。
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上に配設された貴金属合金触媒3と、貴金属合金触媒3を分散配置する形態を規定する形態規定材料層4とを備える。本実施形態において、貴金属合金触媒3は、貴金属と遷移金属との合金からなり、このような合金として例えば、一般式FePt1−x(0.3≦x≦0.7)で表されるPtとFeとの合金を挙げることができる。
貴金属合金触媒3が一般式FePt1−x(0.3≦x≦0.7)で表される合金であるとき、基板2としてはFePt1−x(0.3≦x≦0.7)と格子定数の近いものを用いることができ、このような基板2として、例えばMgO(100)単結晶を挙げることができる。また、この場合、形態規定材料層4は基板2と同一の材料からなることが望ましい。従って、基板2がMgO(100)単結晶である場合には、形態規定材料層4は、基板2と物質として同一の材料であるMgOからなることが望ましい。
形態規定材料層4は、その中に貴金属合金触媒3の一部を埋設することにより、貴金属合金触媒3を分散配置する形態を規定すると共に、貴金属合金触媒3の結晶構造の面方位を制御する。この結果、例えば、貴金属合金触媒3はFePt(前記一般式においてx=0.5の場合)からなる場合には正八面体となり、形態規定材料層4から{111}面が露出することとなる。
また、貴金属合金触媒3は、一般式FePt1−xにおけるxの値を0.3〜0.7の範囲、好ましくは0.3〜0.6の範囲、さらに好ましくは0.3〜0.37の範囲で調整することにより、正八面体の形態規定材料層4から露出している部分を面取りされた四角錐台形状とすることができる。
本実施形態のカーボンナノチューブ成長用基板1によれば、貴金属合金触媒3が形態規定材料層4中に一部埋設されて分散配置されているので、貴金属合金触媒3の凝集を防止することができ、カーボンナノチューブフォレストを生成させることができる。また、貴金属合金触媒3の結晶構造の面方位が形態規定材料層4により制御されているので、生成するカーボンナノチューブの直径、カイラリティ等を制御することができる。
尚、本明細書において、「カーボンナノチューブフォレスト」とは、カーボンナノチューブ成長用基板1上に高密度に垂直配向して生成したカーボンナノチューブの集合体を意味する。
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。
本実施形態の製造方法では、まず、高真空マグネトロンスパッタ装置を用い、例えばMgO(100)からなる基板2上に、650〜800℃の範囲の温度、例えば740℃の温度で、例えばFePtからなる貴金属合金をスパッタリングする。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、例えばMgOからなる形態規定材料をスパッタリングする。そして、前記形態規定材料の上にさらに、前記貴金属合金を前記と同一にしてスパッタリングする。
このようにすると、室温においてスパッタリングされた形態規定材料のMgOが、次のFePtからなる貴金属合金のスパッタリングの際の熱により再構成され、FePtの下方に回り込んで基板2のMgOと一体化する挙動を示す。前記MgOの挙動により、前記FePtが粒子状となりFePt1−x(0.3≦x≦0.7)からなる貴金属合金触媒3が形成されると共に、前記MgOにより貴金属合金触媒3を分散配置する形態を規定する形態規定材料層4が形成される。このとき、貴金属合金触媒3はその一部が形態規定材料層4中に埋設されることとなり、形態規定材料層4により貴金属合金触媒3の凝集を防止することができると共に、貴金属合金触媒3の結晶構造の面方位を制御することができる。
本実施形態の製造方法では、基板上に前記貴金属合金をスパッタリングした後、前記形態規定材料をスパッタリングする工程と、該形態規定材料上にさらに前記貴金属合金をスパッタリングする工程とを複数回繰り返すようにしてもよい。このとき、前記形態規定材料及び前記貴金属合金の厚さと繰り返し回数とを変えることにより、貴金属合金触媒3の組成(貴金属(例えばPt)と遷移金属(例えばFe)との原子数比)を制御することができる。
次に、本発明の実施例と比較例とを示す。
〔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、MgO(100)からなる基板2上に、740℃の温度で、FePtからなる貴金属合金を1.0nmの厚さにスパッタリングした。次に、室温(25℃)でMgOからなる形態規定材料を1.0nmの厚さにスパッタリングし、該形態規定材料上にさらに、740℃の温度でFePtからなる貴金属合金を1.0nmの厚さにスパッタリングする操作を4回繰り返した。
この結果、基板2上に、貴金属合金触媒3と、貴金属合金触媒3を分散配置する形態を規定する形態規定材料層4とを備えるカーボンナノチューブ成長用基板1を得た。得られたカーボンナノチューブ成長用基板1の透過型電子顕微鏡写真を図2に示す。
図2から、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は、表面に{111}面が露出した最大径5nmの正八面体粒子がエピタキシャル成長していることが明らかである。また、前記正八面体粒子をエネルギー分散型X線分析(EDX)により分析したところ、Fe60原子%、Pt40原子%の組成を備えることが判明した。
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。得られたカーボンナノチューブの走査型顕微鏡写真を図3に示す。
図3から、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を用いることにより、長さ50〜100μmのカーボンナノチューブフォレストが生成することが明らかである。また、本実施例で得られたカーボンナノチューブについて、ラマンスペクトルのラジアルブリージングモード(RBM)から直径を算出したところ、0.8〜1.7nmの直径を備えていることが判明した。
〔実施例2〕
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、MgO(100)からなる基板2上に、740℃の温度で、FePtからなる貴金属合金を0.5nmの厚さにスパッタリングした。次に、室温(65℃)でMgOからなる形態規定材料を1.0nmの厚さにスパッタリングし、該形態規定材料上にさらに、740℃の温度でFePtからなる貴金属合金を0.5nmの厚さにスパッタリングした。この結果、基板2上に、貴金属合金触媒3と、貴金属合金触媒3を分散配置する形態を規定する形態規定材料層4とを備えるカーボンナノチューブ成長用基板1を得た。得られたカーボンナノチューブ成長用基板1の透過型電子顕微鏡写真を図4に示す。
図4から、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は、表面に{111}面が露出した最大径3nmの正八面体粒子がエピタキシャル成長していることが明らかである。また、前記粒子をEDXにより分析したところ、Fe44原子%、Pt56原子%の組成を備えることが判明した。
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を用いた以外は実施例1と全く同一にして、カーボンナノチューブの合成を行った。得られたカーボンナノチューブの走査型顕微鏡写真を図5に示す。
図5から、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を用いることにより、長さ3〜5μmのカーボンナノチューブフォレストが生成することが明らかである。また、本実施例で得られたカーボンナノチューブについて、ラマンスペクトルのRBMから直径を算出したところ、0.8〜1.4nmの直径を備えていることが判明した。
〔実施例3〕
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、MgO(100)からなる基板2上に、740℃の温度で、FePtからなる貴金属合金を1.0nmの厚さにスパッタリングした。次に、室温(65℃)でMgOからなる形態規定材料を1.0nmの厚さにスパッタリングし、該形態規定材料上にさらに、740℃の温度でFePtからなる貴金属合金を1.0nmの厚さにスパッタリングした。この結果、基板2上に、貴金属合金触媒3と、貴金属合金触媒3を分散配置する形態を規定する形態規定材料層4とを備えるカーボンナノチューブ成長用基板1を得た。得られたカーボンナノチューブ成長用基板1の透過型電子顕微鏡写真を図6に示す。
図6から、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は、表面に{111}面が露出した最大径8nmの粒子がエピタキシャル成長しており、該粒子は正八面体形状の表面に露出した部分が面取りされて四角錐台形状を備えていることが明らかである。また、前記粒子をEDXにより分析したところ、Fe37原子%、Pt63原子%の組成を備えることが判明した。
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を用いた以外は実施例1と全く同一にして、カーボンナノチューブの合成を行った。得られたカーボンナノチューブの走査型顕微鏡写真を図7に示す。
図7から、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を用いることにより、長さ5〜10μmのカーボンナノチューブフォレストが生成することが明らかである。また、本実施例で得られたカーボンナノチューブについて、ラマンスペクトルのRBMから直径を算出したところ、0.8〜1.4nmの直径を備えていることが判明した。
〔実施例4〕
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、MgO(100)からなる基板2上に、740℃の温度で、FePtからなる貴金属合金を1.0nmの厚さにスパッタリングした。次に、室温(65℃)でMgOからなる形態規定材料を1.0nmの厚さにスパッタリングし、該形態規定材料上にさらに、740℃の温度でFePtからなる貴金属合金を1.0nmの厚さにスパッタリングする操作を2回繰り返した。この結果、基板2上に、貴金属合金触媒3と、貴金属合金触媒3を分散配置する形態を規定する形態規定材料層4とを備えるカーボンナノチューブ成長用基板1を得た。得られたカーボンナノチューブ成長用基板1の透過型電子顕微鏡写真を図8に示す。
図8から、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は、表面に{111}面が露出した最大径6nmの粒子がエピタキシャル成長しており、該粒子は正八面体形状の表面に露出した部分が面取りされて四角錐台形状を備えていることが明らかである。また、前記粒子をEDXにより分析したところ、Fe30原子%、Pt70原子%の組成を備えることが判明した。
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を用いた以外は実施例1と全く同一にして、カーボンナノチューブの合成を行った。得られたカーボンナノチューブの走査型顕微鏡写真を図9に示す。
図9から、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を用いることにより、長さ5〜10μmのカーボンナノチューブフォレストが生成することが明らかである。また、本実施例で得られたカーボンナノチューブについて、ラマンスペクトルのRBMから直径を算出したところ、0.8〜1.4nmの直径を備えていることが判明した。
〔比較例1〕
本比較例では、まず、高真空マグネトロンスパッタ装置を用い、Si基板上に、25℃の温度でAlを5.0nmの厚さにスパッタリングした。次に、25℃の温度でFeを1.5nmの厚さにスパッタリングし、さらに25℃の温度でAlを1.0nmの厚さにスパッタリングすることによりカーボンナノチューブ成長用基板を得た。得られたカーボンナノチューブ成長用基板の透過型電子顕微鏡写真を図10に示す。
図10から、本比較例で得られたカーボンナノチューブ成長用基板は、球形状の粒子を備えていることが明らかである。また、前記粒子をEDXにより分析したところ、Fe100原子%の組成を備えており、FePt合金とは異なることが判明した。
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を用いた以外は実施例1と全く同一にして、カーボンナノチューブの合成を行った。しかし、得られたカーボンナノチューブは、様々な層数のカーボンナノチューブが混在したものとなり、細径のカーボンナノチューブフォレストを得ることはできなかった。
〔比較例2〕
本比較例では、まず、高真空マグネトロンスパッタ装置を用い、MgO(100)からなる基板2上に、740℃の温度で、FeとPtとの2種の金属を、合わせて1.0nmの厚さにスパッタリングした。次に、室温(65℃)でMgOからなる形態規定材料を1.0nmの厚さにスパッタリングし、該形態規定材料上にさらに、740℃の温度でFeとPtとの2種の金属を、合わせて1.0nmの厚さにスパッタリングする操作を4回繰り返すことにより、カーボンナノチューブ成長用基板を得た。本比較例で得られたカーボンナノチューブ成長用基板上に形成された粒子をEDXにより分析したところ、Fe92原子%、Pt8原子%の組成を備えることが判明した。
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を用いた以外は実施例1と全く同一にして、カーボンナノチューブの合成を行った。しかし、得られたカーボンナノチューブは、様々な層数のカーボンナノチューブや、直径の太いカーボンナノチューブが混在したものとなり、細径のカーボンナノチューブフォレストを得ることはできなかった。
〔比較例3〕
本比較例では、まず、高真空マグネトロンスパッタ装置を用い、MgO(100)からなる基板2上に、740℃の温度で、FeとPtとの2種の金属を、合わせて1.0nmの厚さにスパッタリングした。次に、室温(65℃)でMgOからなる形態規定材料を1.0nmの厚さにスパッタリングし、該形態規定材料上にさらに、740℃の温度でFeとPtとの2種の金属を、合わせて1.0nmの厚さにスパッタリングする操作を2回繰り返すことにより、カーボンナノチューブ成長用基板を得た。本比較例で得られたカーボンナノチューブ成長用基板上に形成された粒子をEDXにより分析したところ、Fe8原子%、Pt92原子%の組成を備えることが判明した。
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を用いた以外は実施例1と全く同一にして、カーボンナノチューブの合成を行ったが、カーボンナノチューブフォレストを得ることはできなかった。
〔比較例4〕
本比較例では、まず、高真空マグネトロンスパッタ装置を用い、MgO(100)からなる基板2上に、740℃の温度でPtを1.0nmの厚さにスパッタリングした。次に、室温(65℃)でMgOを1.0nmの厚さにスパッタリングし、該MgOにさらに、740℃の温度でPtを1.0nmの厚さにスパッタリングすることによりカーボンナノチューブ成長用基板を得た。得られたカーボンナノチューブ成長用基板の透過型電子顕微鏡写真を図11に示す。
図11から、本比較例で得られたカーボンナノチューブ成長用基板は、球形状の粒子を備えており、面方位が規定されていないことが明らかである。また、前記粒子をEDXにより分析したところ、Pt100原子%の組成を備えており、FePt合金とは異なることが判明した。
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を用いた以外は実施例1と全く同一にして、カーボンナノチューブの合成を行ったが、カーボンナノチューブフォレストを得ることはできなかった。
1…カーボンナノチューブ成長用基板、 2…基板、 3…貴金属合金触媒、 4…形態規定材料層。

Claims (10)

  1. 基板と該基板上に配設された触媒とを備えるカーボンナノチューブ成長用基板において、
    貴金属と遷移金属との合金からなる貴金属合金触媒と、該基板上に形成され該貴金属合金触媒を分散配置する形態を規定する形態規定材料層と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。
  2. 請求項1記載のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記形態規定材料層は前記貴金属合金触媒の結晶構造の面方位を制御することにより該貴金属合金触媒の形態を規定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。
  3. 請求項1又は請求項2記載のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記貴金属合金触媒はFePt1−x(0.3≦x≦0.7)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。
  4. 請求項3記載のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記貴金属合金触媒はFePt1−x(0.3≦x≦0.6)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。
  5. 請求項4記載のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記貴金属合金触媒はFePt1−x(0.3≦x≦0.37)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。
  6. 請求項1〜請求項5のいずれか1項記載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、MgO(100)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。
  7. 請求項1〜請求項6のいずれか1項記載のカーボンナノチューブ成長用基板において、前記形態規定材料層は、前記基板と同一の材料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。
  8. 請求項1〜請求項7のいずれか1項記載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、MgO(100)単結晶からなり、前記形態規定材料層は該基板と物質として同一材料であるMgO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。
  9. 基板と該基板上に配設された触媒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において、
    該基板上に貴金属と遷移金属とからなる貴金属合金をスパッタリングする工程と、該基板上に該貴金属合金からなる触媒を分散配置する形態を規定する形態規定材料をスパッタリングする工程と、該形態規定材料上にさらに該貴金属合金をスパッタリングする工程と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の製造方法。
  10. 請求項9記載のカーボンナノチューブ成長用基板の製造方法において、前記基板上に該貴金属合金からなる触媒を分散配置する形態を規定する形態規定材料をスパッタリングする工程と、該形態規定材料上にさらに該貴金属合金をスパッタリングする工程とを複数回繰り返す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。
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