JPH0669494A - カーボン分子とその集合体の製造方法 - Google Patents
カーボン分子とその集合体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0669494A JPH0669494A JP4221238A JP22123892A JPH0669494A JP H0669494 A JPH0669494 A JP H0669494A JP 4221238 A JP4221238 A JP 4221238A JP 22123892 A JP22123892 A JP 22123892A JP H0669494 A JPH0669494 A JP H0669494A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molecule
- torus
- carbon
- aggregate
- producing
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/70—Nanostructure
- Y10S977/734—Fullerenes, i.e. graphene-based structures, such as nanohorns, nanococoons, nanoscrolls or fullerene-like structures, e.g. WS2 or MoS2 chalcogenide nanotubes, planar C3N4, etc.
- Y10S977/742—Carbon nanotubes, CNTs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/842—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure for carbon nanotubes or fullerenes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
- Y10S977/855—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe for manufacture of nanostructure
- Y10S977/858—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe for manufacture of nanostructure including positioning/mounting nanostructure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/88—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with arrangement, process, or apparatus for testing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/882—Assembling of separate components, e.g. by attaching
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/90—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure having step or means utilizing mechanical or thermal property, e.g. pressure, heat
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/901—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure having step or means utilizing electromagnetic property, e.g. optical, x-ray, electron beamm
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/902—Specified use of nanostructure
- Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
- Y10S977/949—Radiation emitter using nanostructure
- Y10S977/95—Electromagnetic energy
- Y10S977/951—Laser
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、カーボン原子をトーラス状又は、ら
旋状に安定に配置することによって、新しいトポロジカ
ルな性質をカーボン原子に持たせ、従来のカーボン原子
の利用方法を拡大することにある。 【構成】ＳＴＭを用いて、カーボン原子をトーラス状又
は、ら旋状の安定な分子構造に配置した分子自身、ある
いは、それら複数個の分子を空間に配置した集合体を構
成する。さらに、上記分子あるいはその集合体を組み合
わせて、トーラス又は、ら旋の穴および輪の内部を利用
した微小部品、あるいはデバイスを構成する。 【効果】本発明によれば、従来のカーボンには無い新し
いトポロジカルな性質をカーボン原子に持たせることに
よって、従来のカーボン元素の利用方法を拡大すること
にができる。
旋状に安定に配置することによって、新しいトポロジカ
ルな性質をカーボン原子に持たせ、従来のカーボン原子
の利用方法を拡大することにある。 【構成】ＳＴＭを用いて、カーボン原子をトーラス状又
は、ら旋状の安定な分子構造に配置した分子自身、ある
いは、それら複数個の分子を空間に配置した集合体を構
成する。さらに、上記分子あるいはその集合体を組み合
わせて、トーラス又は、ら旋の穴および輪の内部を利用
した微小部品、あるいはデバイスを構成する。 【効果】本発明によれば、従来のカーボンには無い新し
いトポロジカルな性質をカーボン原子に持たせることに
よって、従来のカーボン元素の利用方法を拡大すること
にができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素原子からなる分子の
構造及びその製造方法に関する。
構造及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の炭素原子からなる分子の構造とし
ては、ダイヤモンド、グラファイト、あるいは煤（す
す）が知られており、さらに、最近、クロトーらによっ
て発見され、ネイチャー、第３１８巻、１６２頁、１９
８５年 ( Nature, Vol. 318, P.162, 1985 ) に記載さ
れている一連のバックミンスターフラーレン分子、飯島
によって発見され、ネイチャー、第３５４巻、５６頁、
１９９１年 ( Nature, Vol. 354, P.56, 1991 ) に記載
されているカーボンナノチューブが知られており、いず
れも炭化化合物の形で分子が構成されている。理論上、
バンダビルトらによって提案され、フィジカル レビュ
ー レターズ、第６８巻、５１１頁、１９９２年 ( Phy
s. Rev. Lett., Vol. 68, P.511, 1992 ) に記載されて
いるように、炭素原子を周期極小平面に配置した物質が
提案されている。
ては、ダイヤモンド、グラファイト、あるいは煤（す
す）が知られており、さらに、最近、クロトーらによっ
て発見され、ネイチャー、第３１８巻、１６２頁、１９
８５年 ( Nature, Vol. 318, P.162, 1985 ) に記載さ
れている一連のバックミンスターフラーレン分子、飯島
によって発見され、ネイチャー、第３５４巻、５６頁、
１９９１年 ( Nature, Vol. 354, P.56, 1991 ) に記載
されているカーボンナノチューブが知られており、いず
れも炭化化合物の形で分子が構成されている。理論上、
バンダビルトらによって提案され、フィジカル レビュ
ー レターズ、第６８巻、５１１頁、１９９２年 ( Phy
s. Rev. Lett., Vol. 68, P.511, 1992 ) に記載されて
いるように、炭素原子を周期極小平面に配置した物質が
提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術で提案
している分子の構造では、機械的に十分な強度が得られ
ず、動的な機械要素には適用できないという問題があ
る。このような問題には、トーラス（円環）状に炭素原
子を配置した構造が適していると考えられるが、トーラ
ス状に炭素を配置した炭素原子の集合体は、今まで提案
されていなかった。また、円筒状にら旋構造を構成した
炭素原子の集合体は提案されているが、機械的に十分な
強度が得られるら旋構造は提案されていかった。
している分子の構造では、機械的に十分な強度が得られ
ず、動的な機械要素には適用できないという問題があ
る。このような問題には、トーラス（円環）状に炭素原
子を配置した構造が適していると考えられるが、トーラ
ス状に炭素を配置した炭素原子の集合体は、今まで提案
されていなかった。また、円筒状にら旋構造を構成した
炭素原子の集合体は提案されているが、機械的に十分な
強度が得られるら旋構造は提案されていかった。
【０００４】本発明の目的は、従来の炭素（カーボン）
にはない新しいトポロジカル（位相幾何学的）な性質を
炭素原子の集合体に持たせ、機械的に十分な強度が得ら
れ、動的な機械要素に適用できる構造、及びその製造方
法を提供することにある。
にはない新しいトポロジカル（位相幾何学的）な性質を
炭素原子の集合体に持たせ、機械的に十分な強度が得ら
れ、動的な機械要素に適用できる構造、及びその製造方
法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、炭素原子をトーラス状に安定に配置す
ることによって、炭素原子の集合体を構成し、新しいト
ポロジカルな性質を炭素原子に持たせる。
め、本発明では、炭素原子をトーラス状に安定に配置す
ることによって、炭素原子の集合体を構成し、新しいト
ポロジカルな性質を炭素原子に持たせる。
【０００６】
【作用】炭素原子の集合体がトーラス状であるため、機
械的に十分な強度が得られ、トーラスの穴およびトーラ
ス内部を利用して動的な機械要素を構成できる。
械的に十分な強度が得られ、トーラスの穴およびトーラ
ス内部を利用して動的な機械要素を構成できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。以下で
は、炭素をカーボンと表記する。
は、炭素をカーボンと表記する。
【０００８】図１は、本発明に基づいて構成したカーボ
ン原子の集合体の分子構造図である。図１（Ａ）は、カ
ーボン原子の集合体であるトーラス分子１００を真上か
ら見た図である。外側の直径は2.26nmであり、内径は0.
78nmである。図１に示すトーラス分子１００は、原子間
の結合をネットワークで構成した表面を有している。従
って、各カーボン原子は図１に示す線と線の交点に位置
することになる。一例としてとりあげた図１に示す構造
は、カーボン原子３６０個から構成されている。図１
（Ｂ）は、トーラス分子１００の輪の断面１３０を示
し、断面の右側は外壁側面を示し、断面の左側は内壁側
面を示す。図１（Ｃ）は、トーラス分子１００の外壁側
面１４０を示し、図１（Ｄ）は、内壁側面１５０を示
す。このトーラス分子１００では、トーラスの内側にカ
ーボンからなる７角形のリング（図１の１６０）を図１
の（Ｄ）に示すように５個づつ上下２列にずらして計１
０個配置し、それに応じて図１の（Ｃ）に示すようにト
ーラスの外側に５角形（図１の１１０）を５個づつ上下
２列にずらして計１０個配置し、それ以外のところに
は、グラファイト構造に近い、カーボンからなる６角形
のリング（図１の１２０）を全部で１６０個配置してい
る。６角形のリング１２０の形は正６角形に近く、最近
接ボンド間距離は0.145nm程度である。この分子１００
の輪の断面１３０の形状は円に近い。
ン原子の集合体の分子構造図である。図１（Ａ）は、カ
ーボン原子の集合体であるトーラス分子１００を真上か
ら見た図である。外側の直径は2.26nmであり、内径は0.
78nmである。図１に示すトーラス分子１００は、原子間
の結合をネットワークで構成した表面を有している。従
って、各カーボン原子は図１に示す線と線の交点に位置
することになる。一例としてとりあげた図１に示す構造
は、カーボン原子３６０個から構成されている。図１
（Ｂ）は、トーラス分子１００の輪の断面１３０を示
し、断面の右側は外壁側面を示し、断面の左側は内壁側
面を示す。図１（Ｃ）は、トーラス分子１００の外壁側
面１４０を示し、図１（Ｄ）は、内壁側面１５０を示
す。このトーラス分子１００では、トーラスの内側にカ
ーボンからなる７角形のリング（図１の１６０）を図１
の（Ｄ）に示すように５個づつ上下２列にずらして計１
０個配置し、それに応じて図１の（Ｃ）に示すようにト
ーラスの外側に５角形（図１の１１０）を５個づつ上下
２列にずらして計１０個配置し、それ以外のところに
は、グラファイト構造に近い、カーボンからなる６角形
のリング（図１の１２０）を全部で１６０個配置してい
る。６角形のリング１２０の形は正６角形に近く、最近
接ボンド間距離は0.145nm程度である。この分子１００
の輪の断面１３０の形状は円に近い。
【０００９】分子動力学に基づいて原子間にポテンシャ
ルを仮定し、温度による構造の安定性を調べる手法を用
いて構造を解析すると、このカーボンからなるトーラス
状の分子構造は２０００Ｋでも安定に存在する。しか
も、極低温における凝集エネルギは一原子あたり -7.4e
Vであり、グラファイトの一原子あたりの凝集エネルギ
および、バックミンスターフラーレンといわれる６０個
の分子から構成させる球状の安定分子の凝集エネルギ -
7.4eVと同じ値である。従ってトーラス状の分子は安定
に存在する。
ルを仮定し、温度による構造の安定性を調べる手法を用
いて構造を解析すると、このカーボンからなるトーラス
状の分子構造は２０００Ｋでも安定に存在する。しか
も、極低温における凝集エネルギは一原子あたり -7.4e
Vであり、グラファイトの一原子あたりの凝集エネルギ
および、バックミンスターフラーレンといわれる６０個
の分子から構成させる球状の安定分子の凝集エネルギ -
7.4eVと同じ値である。従ってトーラス状の分子は安定
に存在する。
【００１０】このようなトーラス分子は、５角形１１０
及び７角形１６０の外側に配置するカーボンからなる６
角形のリング１２０の個数を調節し、図１に示した分子
構造以外にもカーボン原子数１２０、４８０、１０８
０、１４４０、１９２０などの個数の原子を寄せ集めて
構成できる。一般に、トーラス分子を構成する原子の個
数Ｎは、１２０または８０に３のｎ乗を掛けさらに４の
ｍ乗を掛けた値となる。ここでｎとｍは負でない整数で
ある。いずれの場合も凝集エネルギは -7.4eVに近い値
になり、トーラス状の分子は安定に存在する。シミュレ
ーションの結果、内側の半径と原子の数との関係、及び
外側の半径と原子の数との関係は、それぞれ図２の２１
０および２００に示したようになり、構成原子の数とと
もに増大する。
及び７角形１６０の外側に配置するカーボンからなる６
角形のリング１２０の個数を調節し、図１に示した分子
構造以外にもカーボン原子数１２０、４８０、１０８
０、１４４０、１９２０などの個数の原子を寄せ集めて
構成できる。一般に、トーラス分子を構成する原子の個
数Ｎは、１２０または８０に３のｎ乗を掛けさらに４の
ｍ乗を掛けた値となる。ここでｎとｍは負でない整数で
ある。いずれの場合も凝集エネルギは -7.4eVに近い値
になり、トーラス状の分子は安定に存在する。シミュレ
ーションの結果、内側の半径と原子の数との関係、及び
外側の半径と原子の数との関係は、それぞれ図２の２１
０および２００に示したようになり、構成原子の数とと
もに増大する。
【００１１】一般に、トーラス分子も含めてカーボンか
ら構成される分子の間の相互作用エネルギは分子間の距
離の６乗に反比例する引力ポテンシャルで記述され、し
かも、分子内の原子間の相互作用が十分強いために、分
子間ポテンシャルは分子内ポテンシャルに比べて十分弱
く、近接分子によって分子が分解することはない。従っ
て、図３に示すように、トーラス分子を１次元に配列し
た構造３２０、３３０、３４０、３５０をつくることが
出来る。ただし、近接分子の存在によって構成原子の位
置は0.05nm 以下ではあるが変化する。従って、分子の
結合の性質は多少変化し、ポテンシャルエネルギが変化
する。その結果、引っ張りに対する強さ等の力学的性質
および電子やホールのバンド構造も変化するので電気的
性質も変化する。
ら構成される分子の間の相互作用エネルギは分子間の距
離の６乗に反比例する引力ポテンシャルで記述され、し
かも、分子内の原子間の相互作用が十分強いために、分
子間ポテンシャルは分子内ポテンシャルに比べて十分弱
く、近接分子によって分子が分解することはない。従っ
て、図３に示すように、トーラス分子を１次元に配列し
た構造３２０、３３０、３４０、３５０をつくることが
出来る。ただし、近接分子の存在によって構成原子の位
置は0.05nm 以下ではあるが変化する。従って、分子の
結合の性質は多少変化し、ポテンシャルエネルギが変化
する。その結果、引っ張りに対する強さ等の力学的性質
および電子やホールのバンド構造も変化するので電気的
性質も変化する。
【００１２】特に、図３の配列３２０のようにカーボン
分子を平面状に並べるか、図３の配列３３０のようにカ
ーボン分子のリング面を向い合わせて並べるかによっ
て、１次元的な力学的性質や電気的性質を制御出来る。
あるいは、図３の配列３４０のように、カーボン分子が
平面状に並んだ配列３２０に、縦あるいは斜にトーラス
分子を挿入することによって、１次元的な力学的性質や
電気的性質を空間的に変調させることが出来る。さら
に、図３に示した配列３２０、３３０及び３４０を組み
合わせて１次元的な大きな分子を構成することによっ
て、その性質を制御出来る。
分子を平面状に並べるか、図３の配列３３０のようにカ
ーボン分子のリング面を向い合わせて並べるかによっ
て、１次元的な力学的性質や電気的性質を制御出来る。
あるいは、図３の配列３４０のように、カーボン分子が
平面状に並んだ配列３２０に、縦あるいは斜にトーラス
分子を挿入することによって、１次元的な力学的性質や
電気的性質を空間的に変調させることが出来る。さら
に、図３に示した配列３２０、３３０及び３４０を組み
合わせて１次元的な大きな分子を構成することによっ
て、その性質を制御出来る。
【００１３】例えば、バックミンスターフラーレン分子
では分子をSi(100)表面に吸着させて、１あるいは２次
元の低次元構造をつくることができ、図３に示したトー
ラス分子も局所的な分子配置はバックミンスターフラー
レン分子と類似であるので、同様な低次元構造を構成で
きる。すなわち、図３の配列３５０に示すように、一部
のトーラス分子に不純物を吸着させても配列３４０と同
じような変化を与えることができる。トーラス分子に、
アルカリ金属、ボロン（硼素）や窒素などの原子をトー
ラス分子に吸着させた不純物トーラス分子は、元のカー
ボンだけのトーラス分子とはバンド構造が異なり、吸着
させる原子に応じて、金属、絶縁体、あるいは半導体に
なり、力学的性質や電気的性質が変化する。
では分子をSi(100)表面に吸着させて、１あるいは２次
元の低次元構造をつくることができ、図３に示したトー
ラス分子も局所的な分子配置はバックミンスターフラー
レン分子と類似であるので、同様な低次元構造を構成で
きる。すなわち、図３の配列３５０に示すように、一部
のトーラス分子に不純物を吸着させても配列３４０と同
じような変化を与えることができる。トーラス分子に、
アルカリ金属、ボロン（硼素）や窒素などの原子をトー
ラス分子に吸着させた不純物トーラス分子は、元のカー
ボンだけのトーラス分子とはバンド構造が異なり、吸着
させる原子に応じて、金属、絶縁体、あるいは半導体に
なり、力学的性質や電気的性質が変化する。
【００１４】この不純物トーラス分子を前に述べたよう
に、１次元的に配置させ、その配置の仕方によっても系
全体の特性は変化する。このことは、２次元又は３次元
のいずれの場合についてもあてはまる。また、トーラス
分子を配置すべき場所から削除したり、逆に、余分に置
いたりすることによって、力学的性質や電気的性質を空
間的に変えることも出来る。
に、１次元的に配置させ、その配置の仕方によっても系
全体の特性は変化する。このことは、２次元又は３次元
のいずれの場合についてもあてはまる。また、トーラス
分子を配置すべき場所から削除したり、逆に、余分に置
いたりすることによって、力学的性質や電気的性質を空
間的に変えることも出来る。
【００１５】さらに、図３のカーボン分子３６０に示す
ように、トーラス分子に円筒形のカーボンナノチュブを
組み合わせた分子構造もバックミンスターフラーレンと
同じ程度の凝集エネルギを有するため、容易に作製でき
る。同様に、図３の１次元分子３７０のように、弱い分
子間力ではなく原子間の共有結合によってトーラス分子
を結合したトーラス１次元分子３７０、及びトーラスチ
ェイン分子３８０も構成できる。
ように、トーラス分子に円筒形のカーボンナノチュブを
組み合わせた分子構造もバックミンスターフラーレンと
同じ程度の凝集エネルギを有するため、容易に作製でき
る。同様に、図３の１次元分子３７０のように、弱い分
子間力ではなく原子間の共有結合によってトーラス分子
を結合したトーラス１次元分子３７０、及びトーラスチ
ェイン分子３８０も構成できる。
【００１６】上記の分子３７０、３８０は、複数個の分
子を互いに接近させて結合部にレーザーを照射する、あ
るいはアークをとばすことによって作製できる。分子３
７０および３８０は、３つの分子が強く結合されて１つ
の大きい分子を構成しているが、上記の方法によって、
さらに多くの分子を結合できる。
子を互いに接近させて結合部にレーザーを照射する、あ
るいはアークをとばすことによって作製できる。分子３
７０および３８０は、３つの分子が強く結合されて１つ
の大きい分子を構成しているが、上記の方法によって、
さらに多くの分子を結合できる。
【００１７】図４には、トーラス分子４００を２次元に
配置させた一例を示す。分子間ポテンシャルが分子間の
距離の６乗に反比例する引力ポテンシャルで記述される
ので、３角形の各頂点に分子を配置すれば、熱的揺らぎ
に対しても安定な構造が得られる。図４の（Ａ）に示す
配列４１０と同図（Ｂ）の配列４２０とを比較すると、
配列４１０よりも配列４２０の分子間ポテンシャルの係
数が小さいので、配列４２０の方が分子間の距離が小さ
くなる。従って、トーラス分子を配列４１０のように置
くか、配列４２０のように置くかによって、原子密度が
変化する。さらに、図４に示す配置の場合も、レーザ照
射、あるいはアーク放電により、弱い分子間力ではなく
原子間の強い共有結合力によって分子同志が結合され
た、図３の分子３７０、３８０のような２次元的な広が
りを持った巨大分子あるいは結晶を構成できる。
配置させた一例を示す。分子間ポテンシャルが分子間の
距離の６乗に反比例する引力ポテンシャルで記述される
ので、３角形の各頂点に分子を配置すれば、熱的揺らぎ
に対しても安定な構造が得られる。図４の（Ａ）に示す
配列４１０と同図（Ｂ）の配列４２０とを比較すると、
配列４１０よりも配列４２０の分子間ポテンシャルの係
数が小さいので、配列４２０の方が分子間の距離が小さ
くなる。従って、トーラス分子を配列４１０のように置
くか、配列４２０のように置くかによって、原子密度が
変化する。さらに、図４に示す配置の場合も、レーザ照
射、あるいはアーク放電により、弱い分子間力ではなく
原子間の強い共有結合力によって分子同志が結合され
た、図３の分子３７０、３８０のような２次元的な広が
りを持った巨大分子あるいは結晶を構成できる。
【００１８】上記の２次元構造によって、ポテンシャル
エネルギ、及び電子やホールのバンド構造が変化し、力
学的性質や電気的性質を空間的に変調させる。さらに、
トーラス分子を配置すべき場所から削除したり、逆に、
余分に置いたりすることによって、力学的性質や電気的
性質を空間的に変えることも出来る。また、既に述べた
アルカリ金属やボロンや窒素などの原子をトーラス分子
に吸着させた不純物トーラス分子を層状に配置させ、そ
の配置方法を変えると、ポテンシャルエネルギ、及び電
子やホールのバンド構造が変化し、力学的性質や電気的
性質を空間的に変調させることが出来る。
エネルギ、及び電子やホールのバンド構造が変化し、力
学的性質や電気的性質を空間的に変調させる。さらに、
トーラス分子を配置すべき場所から削除したり、逆に、
余分に置いたりすることによって、力学的性質や電気的
性質を空間的に変えることも出来る。また、既に述べた
アルカリ金属やボロンや窒素などの原子をトーラス分子
に吸着させた不純物トーラス分子を層状に配置させ、そ
の配置方法を変えると、ポテンシャルエネルギ、及び電
子やホールのバンド構造が変化し、力学的性質や電気的
性質を空間的に変調させることが出来る。
【００１９】図５に示すように、バックミンスターフラ
ーレン分子、あるいは球状のカーボン分子５２０を、Ｓ
ＴＭの短針５１０を用いて、２次元的に並べてあるトー
ラス分子の穴に配置し、状態５４０のように穴が塞がっ
ている時をビット情報の１に対応させ、状態５３０のよ
うに穴が空いている時をビット情報の０に対応させて情
報を蓄えることができる。
ーレン分子、あるいは球状のカーボン分子５２０を、Ｓ
ＴＭの短針５１０を用いて、２次元的に並べてあるトー
ラス分子の穴に配置し、状態５４０のように穴が塞がっ
ている時をビット情報の１に対応させ、状態５３０のよ
うに穴が空いている時をビット情報の０に対応させて情
報を蓄えることができる。
【００２０】図６に示す状態６２０、６３０のように、
球状の原子や分子の代わりにトーラス分子を縦に配置
し、縦向きの分子の有無をそれぞれビット１あるいは０
に対応させる。配置する分子が大きければ、常温でも配
置状態は保たれるので、情報が蓄えられる。情報の書き
込み及び読み出しはＳＴＭで容易に実現できる。さら
に、縦向きのトーラス分子を２次元的に並べ、トーラス
分子の向きによって情報を蓄えることができる。例え
ば、状態６３０における分子の向きを１に対応させ、そ
れと直角の向きを０に対応させれば、情報の書き込み及
び読み出しに要するエネルギが少なくてすむ。しかし、
図６に示す配置は、熱による揺らぎが大きいため、低温
で動作させる必要がある。
球状の原子や分子の代わりにトーラス分子を縦に配置
し、縦向きの分子の有無をそれぞれビット１あるいは０
に対応させる。配置する分子が大きければ、常温でも配
置状態は保たれるので、情報が蓄えられる。情報の書き
込み及び読み出しはＳＴＭで容易に実現できる。さら
に、縦向きのトーラス分子を２次元的に並べ、トーラス
分子の向きによって情報を蓄えることができる。例え
ば、状態６３０における分子の向きを１に対応させ、そ
れと直角の向きを０に対応させれば、情報の書き込み及
び読み出しに要するエネルギが少なくてすむ。しかし、
図６に示す配置は、熱による揺らぎが大きいため、低温
で動作させる必要がある。
【００２１】図７に示すように、不純物トーラス分子７
１０またはそれから構成される１次元構造を配置して特
性の空間的変化おこさせることができる。この場合に
は、広い空間を対象にできるので、イオン打ち込みによ
る系の特性変調が可能である。
１０またはそれから構成される１次元構造を配置して特
性の空間的変化おこさせることができる。この場合に
は、広い空間を対象にできるので、イオン打ち込みによ
る系の特性変調が可能である。
【００２２】トーラス分子の３次元的な配置の方法とし
て、図８（Ａ）に示すように２次元の構造を層状に組み
合わせた結晶化の方法がある。ここで、不純物分子また
は原子をイオン打ち込みによって系の特性変調が可能で
ある。
て、図８（Ａ）に示すように２次元の構造を層状に組み
合わせた結晶化の方法がある。ここで、不純物分子また
は原子をイオン打ち込みによって系の特性変調が可能で
ある。
【００２３】一方、図８（Ｂ）の配置８１０に示すよう
に、不純物トーラス分子またはそれからなる層８１０を
配置して系の特性を空間的に変化させることができる。
また、同図（Ｃ）の配置８２０に示すように、異なる層
のトーラス分子の位置が互いに重なるように配置した
り、同図（Ｄ）の配置８３０に示すように、異なる層の
トーラス分子の位置を一定の距離だけずらすことによっ
て、系の特性変調が可能である。さらに、図４の配列４
１０と配列４２０の２次元平面を交互に積層して３次元
的に配置した構造も安定に存在する。この場合にも、弱
い分子間力ではなく原子間の強い共有結合力によって３
次元的広がりをもった結晶を構成することによって、か
なり硬い結晶が作れる。
に、不純物トーラス分子またはそれからなる層８１０を
配置して系の特性を空間的に変化させることができる。
また、同図（Ｃ）の配置８２０に示すように、異なる層
のトーラス分子の位置が互いに重なるように配置した
り、同図（Ｄ）の配置８３０に示すように、異なる層の
トーラス分子の位置を一定の距離だけずらすことによっ
て、系の特性変調が可能である。さらに、図４の配列４
１０と配列４２０の２次元平面を交互に積層して３次元
的に配置した構造も安定に存在する。この場合にも、弱
い分子間力ではなく原子間の強い共有結合力によって３
次元的広がりをもった結晶を構成することによって、か
なり硬い結晶が作れる。
【００２４】トーラス分子９００を幾つか集めて、図９
に示すように、球状の巨大カーボン分子（クラスタ）９
００を作り、不純物トーラス分子９１０の混在の方法に
よってクラスタの性質を連続的に変化させることが出来
る。この分子９２０によってさらに薄膜を作製したり、
低次元構造を作製することもでき、力学的性質や電気的
性質の制御が可能である。図９のトーラス分子の積み重
ね９３０および９４０に示すように、大きさの異なる複
数のトーラス分子を積み上げることによって、３次元構
造を構成できる。３次元の場合も、トーラス分子を弱い
分子間力ではなく原子間の共有結合によって結合した結
晶および分子もアークおよびレーザ照射の条件によって
実現できる。
に示すように、球状の巨大カーボン分子（クラスタ）９
００を作り、不純物トーラス分子９１０の混在の方法に
よってクラスタの性質を連続的に変化させることが出来
る。この分子９２０によってさらに薄膜を作製したり、
低次元構造を作製することもでき、力学的性質や電気的
性質の制御が可能である。図９のトーラス分子の積み重
ね９３０および９４０に示すように、大きさの異なる複
数のトーラス分子を積み上げることによって、３次元構
造を構成できる。３次元の場合も、トーラス分子を弱い
分子間力ではなく原子間の共有結合によって結合した結
晶および分子もアークおよびレーザ照射の条件によって
実現できる。
【００２５】図１０には、上記の分子を変形させて作ら
れる分子の集合体の実施例を示す。分子１０００および
１００３は基板となる分子あるいは結晶である。基板と
なる分子１０００にはカーボンの球状分子１００４、例
えばバックミンスターフラーレンを吸着させ、別の基板
１００３にはバックミンスターフラーレンの球がちょう
ど填まる穴をもつトーラス分子１００２を吸着させる。
その結果、球状分子１００４とトーラス状の分子１００
２がぴったり結合するので、分子で構成される基板１０
００と基板１００３とを接着できる。
れる分子の集合体の実施例を示す。分子１０００および
１００３は基板となる分子あるいは結晶である。基板と
なる分子１０００にはカーボンの球状分子１００４、例
えばバックミンスターフラーレンを吸着させ、別の基板
１００３にはバックミンスターフラーレンの球がちょう
ど填まる穴をもつトーラス分子１００２を吸着させる。
その結果、球状分子１００４とトーラス状の分子１００
２がぴったり結合するので、分子で構成される基板１０
００と基板１００３とを接着できる。
【００２６】また、トーラス分子を半分にして、図１０
のトーラス分子の結び１０１０に示したように別々の分
子に反対向きに接着させ、いわゆるアレキサンダーの角
球を構成する部分を交差させて鍵を構成できる。これを
さらにトーラス分子を使った結び１０２０のように組み
合わせれば強固な鍵が形成できる。このほかにも、穴が
結び目をつくるトーラス分子１０３０、表と裏の区別が
ないクラインの壷のような位相幾何学的な特性を持った
分子１０４０も形成できる。
のトーラス分子の結び１０１０に示したように別々の分
子に反対向きに接着させ、いわゆるアレキサンダーの角
球を構成する部分を交差させて鍵を構成できる。これを
さらにトーラス分子を使った結び１０２０のように組み
合わせれば強固な鍵が形成できる。このほかにも、穴が
結び目をつくるトーラス分子１０３０、表と裏の区別が
ないクラインの壷のような位相幾何学的な特性を持った
分子１０４０も形成できる。
【００２７】図１１に示すように、トーラス分子１１１
０あるいはその集合体１１３０に他の原子又は分子をト
ーラスの穴の部分に吸着させ、棒状の分子１１００また
は１１２０のような原子または分子がトーラスの穴の大
きさに合うかどうかを判定する指示薬のような機能を実
現できる。また、トーラス分子１１１０、１１３０の穴
に対する棒状の分子１１００の上下の変化が、分子全体
の機械的および電気的特性に変化を与えるので、圧力変
化を形状変化に対応させ、それを電流電圧特性の変化に
対応させることによって、図１１に示す構造を圧力セン
サとして機能させることができる。
０あるいはその集合体１１３０に他の原子又は分子をト
ーラスの穴の部分に吸着させ、棒状の分子１１００また
は１１２０のような原子または分子がトーラスの穴の大
きさに合うかどうかを判定する指示薬のような機能を実
現できる。また、トーラス分子１１１０、１１３０の穴
に対する棒状の分子１１００の上下の変化が、分子全体
の機械的および電気的特性に変化を与えるので、圧力変
化を形状変化に対応させ、それを電流電圧特性の変化に
対応させることによって、図１１に示す構造を圧力セン
サとして機能させることができる。
【００２８】図１２に示すように、トーラス分子あるい
はその集合体１２１０に他の原子からなる異物分子１２
００を吸着させて、トーラスの円筒の輪の内部に取り込
み、分子カプセルとして機能させることができる。すな
わち、レーザ照射によって局部的に輪を開き、特定の原
子または分子をＳＴＭ（電子走査トンネル顕微鏡）等で
トーラス分子の内部に埋め込んだ後、トーラス分子をあ
る場所に移動させ、レーザ等で局部的にトーラス分子の
輪を開き、特定の原子または分子を取り出す。レーザを
用いてトーラス分子を切り開かなくてもよい場合、ある
いは、特定の大きさのトーラス分子又はその集合体に他
の原子または分子を吸着させてトーラスの円筒の中に取
り込むことが出来る場合には、トーラス分子１２１０を
臭い消しとして機能させることができる。
はその集合体１２１０に他の原子からなる異物分子１２
００を吸着させて、トーラスの円筒の輪の内部に取り込
み、分子カプセルとして機能させることができる。すな
わち、レーザ照射によって局部的に輪を開き、特定の原
子または分子をＳＴＭ（電子走査トンネル顕微鏡）等で
トーラス分子の内部に埋め込んだ後、トーラス分子をあ
る場所に移動させ、レーザ等で局部的にトーラス分子の
輪を開き、特定の原子または分子を取り出す。レーザを
用いてトーラス分子を切り開かなくてもよい場合、ある
いは、特定の大きさのトーラス分子又はその集合体に他
の原子または分子を吸着させてトーラスの円筒の中に取
り込むことが出来る場合には、トーラス分子１２１０を
臭い消しとして機能させることができる。
【００２９】図１３に示すように、カーボンナノチュー
ブのような細長い棒状の分子１３２０を、特定の大きさ
の複数個のトーラス分子又はその集合体１３００、１３
１０の穴に通し、これによって従来にはない極微細の分
子機械のロータ、あるいは車輪として機能させることが
できる。片方、例えば分子１３００を後述する図１４の
方法等で回転させれば、棒状の分子１３２０を通して、
もう一方のカーボン分子１３１０に回転運動を伝えるこ
とができる。棒状分子１３２０の代わりに、任意の捩じ
りを有する曲線棒に置き換えれば、棒状の分子の軸方向
にも動力を伝達することができる。
ブのような細長い棒状の分子１３２０を、特定の大きさ
の複数個のトーラス分子又はその集合体１３００、１３
１０の穴に通し、これによって従来にはない極微細の分
子機械のロータ、あるいは車輪として機能させることが
できる。片方、例えば分子１３００を後述する図１４の
方法等で回転させれば、棒状の分子１３２０を通して、
もう一方のカーボン分子１３１０に回転運動を伝えるこ
とができる。棒状分子１３２０の代わりに、任意の捩じ
りを有する曲線棒に置き換えれば、棒状の分子の軸方向
にも動力を伝達することができる。
【００３０】図１４に示すように、特定の大きさのトー
ラス分子又はその集合体１４２０の穴に、他の細長い棒
状の軸分子１４１０、例えばカーボンナノチューブのよ
うな極めて細いものを通し、これによって従来にはない
極微細の分子機械のロータとして機能させることができ
る。以下では、極微細の分子機械のロータの動作機構を
詳述する。図１４に示した８個の電極１４３０を用い
て、例えば時計回りにトーラス分子１４２０に静電場を
かけると、カーボン分子１４２０は分極し、電極の極性
の変化に追いつこうと回転する。回転効率を上げるた
め、カーボン分子１４２０が分極し易いように不純物を
入れ、電極１４３０の数や電場が変化するタイミングを
最適化すればよいが、これは容易に達成できる。例えば
５角形１４００がトーラス分子の外壁側面から突出する
ように、カーボン原子の数を変えてトーラス分子の構造
を変えることによって、回転効率を上げることができ
る。
ラス分子又はその集合体１４２０の穴に、他の細長い棒
状の軸分子１４１０、例えばカーボンナノチューブのよ
うな極めて細いものを通し、これによって従来にはない
極微細の分子機械のロータとして機能させることができ
る。以下では、極微細の分子機械のロータの動作機構を
詳述する。図１４に示した８個の電極１４３０を用い
て、例えば時計回りにトーラス分子１４２０に静電場を
かけると、カーボン分子１４２０は分極し、電極の極性
の変化に追いつこうと回転する。回転効率を上げるた
め、カーボン分子１４２０が分極し易いように不純物を
入れ、電極１４３０の数や電場が変化するタイミングを
最適化すればよいが、これは容易に達成できる。例えば
５角形１４００がトーラス分子の外壁側面から突出する
ように、カーボン原子の数を変えてトーラス分子の構造
を変えることによって、回転効率を上げることができ
る。
【００３１】本発明は分子の安定構造を用いているの
で、分子数に対する外的条件を一定にした時に構造がほ
ぼ一意に決定され、極めて微細な寸法領域で同じ大きさ
に構造を揃えることが出来る。
で、分子数に対する外的条件を一定にした時に構造がほ
ぼ一意に決定され、極めて微細な寸法領域で同じ大きさ
に構造を揃えることが出来る。
【００３２】原子の数を変化させて大きさの異なるトー
ラス分子を作り、図１５に示すように、この大きさの異
なるトーラス分子を並べて回転させると、従来にはない
極微細の分子機械の歯車として機能させることができ
る。図１５では、トーラス分子１５３０を構成するカー
ボン原子の数を変えることによって、分子の歯車の歯に
相当する部分の形状を変えることができる。トーラス分
子の１次元配列１５２０で構成される部分１５５０及び
１５６０は、軽原子希薄ガスまたは光の伝搬経路であ
る。どちらの場合も、軽原子希薄ガスまたは光の粒子が
入射側で歯車に衝突することによって、軽原子希薄ガス
または光の粒子の運動量が歯車に供給され、その結果、
歯車が回転する。さらに、一つのトーラス分子は、軸と
なる棒状の分子１５４０から直接回転力を受け取り、歯
車の歯を介して隣接する他のトーラス分子を回転させ、
トーラス分子の大きさの違いを利用して回転数を変化さ
せることができる。
ラス分子を作り、図１５に示すように、この大きさの異
なるトーラス分子を並べて回転させると、従来にはない
極微細の分子機械の歯車として機能させることができ
る。図１５では、トーラス分子１５３０を構成するカー
ボン原子の数を変えることによって、分子の歯車の歯に
相当する部分の形状を変えることができる。トーラス分
子の１次元配列１５２０で構成される部分１５５０及び
１５６０は、軽原子希薄ガスまたは光の伝搬経路であ
る。どちらの場合も、軽原子希薄ガスまたは光の粒子が
入射側で歯車に衝突することによって、軽原子希薄ガス
または光の粒子の運動量が歯車に供給され、その結果、
歯車が回転する。さらに、一つのトーラス分子は、軸と
なる棒状の分子１５４０から直接回転力を受け取り、歯
車の歯を介して隣接する他のトーラス分子を回転させ、
トーラス分子の大きさの違いを利用して回転数を変化さ
せることができる。
【００３３】さらに、特定の大きさのトーラス分子ある
いはその集合体を組み合わせ、分子あるいは集合体が含
むカーボン原子の数によって、電子あるいはホールのエ
ネルギバンド構造を変化させて、特定の波長の光に反応
するようにし、光によって電子を増幅させたり吸収させ
たりする光デバイスを構成できる。図１６に示すよう
に、トーラス分子あるいはその集合体１６１０の近傍に
設けた、リード線、電極又はＳＴＭ（電子走査トンネル
顕微鏡）の短針１６００から磁場又は電場を発生させ、
トーラスの穴の付近の磁場または電場を変えることによ
って、トーラス分子内の電子分布を変化させ、トーラス
分子１６１０を電子デバイスとして機能させることがで
きる。特に、トーラスの穴に磁場が貫くように磁場を印
加すると、トーラス分子がアハラノフーボーム効果素子
として機能し、グラフ１６２０に示すように抵抗Ｒと磁
場の大きさＨとの間に量子効果的な関係が得られる。
いはその集合体を組み合わせ、分子あるいは集合体が含
むカーボン原子の数によって、電子あるいはホールのエ
ネルギバンド構造を変化させて、特定の波長の光に反応
するようにし、光によって電子を増幅させたり吸収させ
たりする光デバイスを構成できる。図１６に示すよう
に、トーラス分子あるいはその集合体１６１０の近傍に
設けた、リード線、電極又はＳＴＭ（電子走査トンネル
顕微鏡）の短針１６００から磁場又は電場を発生させ、
トーラスの穴の付近の磁場または電場を変えることによ
って、トーラス分子内の電子分布を変化させ、トーラス
分子１６１０を電子デバイスとして機能させることがで
きる。特に、トーラスの穴に磁場が貫くように磁場を印
加すると、トーラス分子がアハラノフーボーム効果素子
として機能し、グラフ１６２０に示すように抵抗Ｒと磁
場の大きさＨとの間に量子効果的な関係が得られる。
【００３４】図１７に示すように、棒又は球状の他の分
子１７００で、特定の大きさのトーラス分子あるいはそ
の集合体１７１０のトーラスの穴を塞ぎ、穴の部分に１
７２０のように中性子やガンマ線をあて、化学反応や核
反応を起こさせ、穴を塞いでいる分子１７００をトーラ
ス分子１７１０から所定の速度１７３０で飛び出させ、
従来にない速度の運動エネルギを分子に与えるための発
射台として機能させる。
子１７００で、特定の大きさのトーラス分子あるいはそ
の集合体１７１０のトーラスの穴を塞ぎ、穴の部分に１
７２０のように中性子やガンマ線をあて、化学反応や核
反応を起こさせ、穴を塞いでいる分子１７００をトーラ
ス分子１７１０から所定の速度１７３０で飛び出させ、
従来にない速度の運動エネルギを分子に与えるための発
射台として機能させる。
【００３５】図１８に示すように、ある大きさのトーラ
ス分子１８１０の温度を変化させ、熱運動によって穴の
大きさを広げ、そこに太い分子１８００を通し、トーラ
ス分子１８１０を急冷することによって穴の大きさを小
さくすることによって、分子１８００を切断または粉砕
する機能をもたせることができる。切断の方法として
は、平行に近付けて配置した二つのトーラス分子の両方
の穴に他の分子を通し、二つのトーラス分子をSTMある
いは前述した接着法でそれぞれ逆向きにひっぱて、分子
の切断また粉砕（１８２０）をおこさせることもでき
る。
ス分子１８１０の温度を変化させ、熱運動によって穴の
大きさを広げ、そこに太い分子１８００を通し、トーラ
ス分子１８１０を急冷することによって穴の大きさを小
さくすることによって、分子１８００を切断または粉砕
する機能をもたせることができる。切断の方法として
は、平行に近付けて配置した二つのトーラス分子の両方
の穴に他の分子を通し、二つのトーラス分子をSTMある
いは前述した接着法でそれぞれ逆向きにひっぱて、分子
の切断また粉砕（１８２０）をおこさせることもでき
る。
【００３６】また、不純物を封入した不純物トーラス分
子を複数組合せ、ジャイロスコープとして機能させるこ
とが可能である。この場合、ジャイロスコープの軸に
は、トーラス分子の穴に通る棒状分子が用いられる。
子を複数組合せ、ジャイロスコープとして機能させるこ
とが可能である。この場合、ジャイロスコープの軸に
は、トーラス分子の穴に通る棒状分子が用いられる。
【００３７】さらに、既に記したローターの原理を応用
して、トーラス分子と棒状分子の組合せから、ミクロな
分子の独楽を構築することが可能である。
して、トーラス分子と棒状分子の組合せから、ミクロな
分子の独楽を構築することが可能である。
【００３８】いままではトーラス状の分子またはその集
合体を扱うことを前提にしていたが、圧力、温度、電
場、光、放射線、磁場、放電アークの電流電圧を適当に
変化させて、ら旋状のカーボン分子を構成できる。その
場合、内側にカーボン原子の近接原子を結んでできるリ
ング形状が７角形になるようにカーボン原子を配置し、
外側にはリングが５角形となるようにカーボン原子を配
置する。さらに、それら以外のカーボンのリングにおい
て、カーボンのグラファイト構造が有する結合のボンド
長さと原子同志のなす角度（１２０度）に近くなるよう
に、カーボン原子を配置して、その他に若干の欠陥をい
れて全体形状が、ら旋あるいは２重以上の多重ら旋状を
なすカーボン分子を構成できる。最内壁側面の付近に８
角形と幾つかの５角形をペアにして配置したり、７角形
と幾つかの６角形をペアにして配置する。
合体を扱うことを前提にしていたが、圧力、温度、電
場、光、放射線、磁場、放電アークの電流電圧を適当に
変化させて、ら旋状のカーボン分子を構成できる。その
場合、内側にカーボン原子の近接原子を結んでできるリ
ング形状が７角形になるようにカーボン原子を配置し、
外側にはリングが５角形となるようにカーボン原子を配
置する。さらに、それら以外のカーボンのリングにおい
て、カーボンのグラファイト構造が有する結合のボンド
長さと原子同志のなす角度（１２０度）に近くなるよう
に、カーボン原子を配置して、その他に若干の欠陥をい
れて全体形状が、ら旋あるいは２重以上の多重ら旋状を
なすカーボン分子を構成できる。最内壁側面の付近に８
角形と幾つかの５角形をペアにして配置したり、７角形
と幾つかの６角形をペアにして配置する。
【００３９】図２０に示すら旋状の分子構造２０００に
対して、分子動力学に基づいて、原子にポテンシャルを
仮定し、シミュレーションによって温度に対するの安定
性を調べると、このカーボンからなるら旋状の分子構造
は２０００°Ｋでも安定に存在する。しかも、極低温で
求めた凝集エネルギは一原子当たり約 -7.3eV であり、
この分子構造も安定に存在する。このようなら旋構造
は、ＳＴＭなどを用いて、トーラス分子を切断し、切断
部をトーラス分子平面に対して、上下に移動させること
によって、構成できる。このようにして作られたら旋状
分子構造を使いて、分子機械のばねを作成できる。
対して、分子動力学に基づいて、原子にポテンシャルを
仮定し、シミュレーションによって温度に対するの安定
性を調べると、このカーボンからなるら旋状の分子構造
は２０００°Ｋでも安定に存在する。しかも、極低温で
求めた凝集エネルギは一原子当たり約 -7.3eV であり、
この分子構造も安定に存在する。このようなら旋構造
は、ＳＴＭなどを用いて、トーラス分子を切断し、切断
部をトーラス分子平面に対して、上下に移動させること
によって、構成できる。このようにして作られたら旋状
分子構造を使いて、分子機械のばねを作成できる。
【００４０】図２１に、２重ら旋のカーボン分子２１０
０を示す。同様に、多重のら旋構造も構成できる。図２
１に示す結びら旋のカーボン分子２１１０も同様に安定
である。これらの分子構造において、絡み合わせる巻
数、捩じりの間隔、入っている欠陥や不純物の違いで多
重ら旋の特性に多様性を持たせることができる。図１９
に示す円筒状のカーボン分子において、６角形のリング
が円筒軸に対し水平な分子１９００と、６角形のリング
が円筒軸に対し水平でない分子１９２０とでは、円筒形
のカーボン分子の物理特性が異なっていることが知られ
ている。
０を示す。同様に、多重のら旋構造も構成できる。図２
１に示す結びら旋のカーボン分子２１１０も同様に安定
である。これらの分子構造において、絡み合わせる巻
数、捩じりの間隔、入っている欠陥や不純物の違いで多
重ら旋の特性に多様性を持たせることができる。図１９
に示す円筒状のカーボン分子において、６角形のリング
が円筒軸に対し水平な分子１９００と、６角形のリング
が円筒軸に対し水平でない分子１９２０とでは、円筒形
のカーボン分子の物理特性が異なっていることが知られ
ている。
【００４１】そこで、図２２に示すように、円筒形の分
子２２００にら旋状の分子２２１０を巻き付ける時、巻
き付けるピッチ２２００、２２６０によって物理特性を
変化させることができる。この時、円筒形の分子２２０
０に対するら旋分子２２１０の構造を、捩じりの間隔、
あるいは入っている欠陥や不純物の違いにより制御でき
る。
子２２００にら旋状の分子２２１０を巻き付ける時、巻
き付けるピッチ２２００、２２６０によって物理特性を
変化させることができる。この時、円筒形の分子２２０
０に対するら旋分子２２１０の構造を、捩じりの間隔、
あるいは入っている欠陥や不純物の違いにより制御でき
る。
【００４２】前述したトーラス構造やら旋構造を、図２
３に示すように、小さいトーラス状のカーボン分子２３
００から構成することもできる。このように構成した巨
大一重リング構造２３１０を真上から見た状態２３２０
をビット０に対応させ、図２３に示す巨大二重リング構
造２３５０のように、向かい合うリングが密になるよう
に組み合わせてできる安定状態２３６０をビット１に対
応させることができる。このような制御はＳＴＭなどを
用いて、巨大分子に局所的に大きい電場を印加すれば容
易に実現できる。
３に示すように、小さいトーラス状のカーボン分子２３
００から構成することもできる。このように構成した巨
大一重リング構造２３１０を真上から見た状態２３２０
をビット０に対応させ、図２３に示す巨大二重リング構
造２３５０のように、向かい合うリングが密になるよう
に組み合わせてできる安定状態２３６０をビット１に対
応させることができる。このような制御はＳＴＭなどを
用いて、巨大分子に局所的に大きい電場を印加すれば容
易に実現できる。
【００４３】図２４、２５、２６、及び２７には、ら旋
構造から作られる超ら旋構造を図示した。温度や圧力等
の環境および周囲の分子の存在の有無によって、直線状
のら旋構造は、正又は負の超ら旋構造（２４００〜２７
１０）のうちいずれかの形状に変化する。この特性を利
用して多値メモリー素子を構成できる。また、ら旋状分
子を複数個使い、他のら旋によってあるら旋に捩れを入
れたり、ら旋の捩れの有無を他のら旋で読み取ったりす
ることにより、情報を読み書きできる。トーラスの場合
で述べた用途にも、ら旋分子およびその集合体を用いる
ことができる。
構造から作られる超ら旋構造を図示した。温度や圧力等
の環境および周囲の分子の存在の有無によって、直線状
のら旋構造は、正又は負の超ら旋構造（２４００〜２７
１０）のうちいずれかの形状に変化する。この特性を利
用して多値メモリー素子を構成できる。また、ら旋状分
子を複数個使い、他のら旋によってあるら旋に捩れを入
れたり、ら旋の捩れの有無を他のら旋で読み取ったりす
ることにより、情報を読み書きできる。トーラスの場合
で述べた用途にも、ら旋分子およびその集合体を用いる
ことができる。
【００４４】以上述べたトーラス分子、その集合体、あ
るいはら旋分子に窒素やボロンなどの原子を添加した
り、局所的温度、ストレス、電解等によってリングを歪
ませたり、捩れを入れたり、カーボン原子の挿入あるい
は除去による欠陥の生成などによって、リングの結合の
仕方を変化させたトーラス分子、ら旋分子、またはその
集合体を構成すれば、カーボン原子だけから構成される
トーラスの場合に述べた用途に対しても適用できる。
るいはら旋分子に窒素やボロンなどの原子を添加した
り、局所的温度、ストレス、電解等によってリングを歪
ませたり、捩れを入れたり、カーボン原子の挿入あるい
は除去による欠陥の生成などによって、リングの結合の
仕方を変化させたトーラス分子、ら旋分子、またはその
集合体を構成すれば、カーボン原子だけから構成される
トーラスの場合に述べた用途に対しても適用できる。
【００４５】また、円筒面を構成する分子構造に不純物
を添加して電流を流すことによって、ら旋状の分子をソ
レノイドとして機能させることができる。さらに、ら旋
状分子の円筒面の太さを次第に細くすることにより、分
子ネジを構成できる。
を添加して電流を流すことによって、ら旋状の分子をソ
レノイドとして機能させることができる。さらに、ら旋
状分子の円筒面の太さを次第に細くすることにより、分
子ネジを構成できる。
【００４６】また、既に述べたトーラス分子の中に小さ
なトーラス分子を構成し、トーラス分子の入れ子構造を
構成できる。
なトーラス分子を構成し、トーラス分子の入れ子構造を
構成できる。
【００４７】最後に、トーラス分子又はら旋構造の分子
の作製方法について述べる。低温状態において、球状の
カーボン分子の５角形をＳＴＭの短針でとらえ、これを
ＳＴＭの短針で押し潰してトーラス分子を作製したり、
トーラス分子の構造になるように電場や磁場を印加しな
がらカーボン原子を一つずつ配置して作製する方法が考
えられる。これらの分子に不純物が入った構造を得るた
め、不純物をいれた球状の分子を作製しておき、ＳＴＭ
の短針で潰して作製する方法、純粋のカーボンからなる
トーラス分子、又は、ら旋構造の分子を作製しておき、
そこにＳＴＭで、新たに分子または原子を一つずつ配置
して作製する方法がある。
の作製方法について述べる。低温状態において、球状の
カーボン分子の５角形をＳＴＭの短針でとらえ、これを
ＳＴＭの短針で押し潰してトーラス分子を作製したり、
トーラス分子の構造になるように電場や磁場を印加しな
がらカーボン原子を一つずつ配置して作製する方法が考
えられる。これらの分子に不純物が入った構造を得るた
め、不純物をいれた球状の分子を作製しておき、ＳＴＭ
の短針で潰して作製する方法、純粋のカーボンからなる
トーラス分子、又は、ら旋構造の分子を作製しておき、
そこにＳＴＭで、新たに分子または原子を一つずつ配置
して作製する方法がある。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、従来のカーボンにはな
い新しいトポロジカルな性質をカーボン原子に持たせる
ことによって、従来のカーボン元素の利用方法を拡大す
ることができる。
い新しいトポロジカルな性質をカーボン原子に持たせる
ことによって、従来のカーボン元素の利用方法を拡大す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例の分子構造を示す図である。
【図２】トーラス分子の半径の構成原子数に対する変化
を示す図である。
を示す図である。
【図３】トーラス分子群を示す図である。
【図４】２次元トーラス分子集合を示す図である。
【図５】２次元トーラス分子集合を用いた記憶装置を示
す図である。
す図である。
【図６】２次元トーラス分子集合を用いた記憶装置を示
す図である。
す図である。
【図７】２次元トーラス分子の不純物集合を示す図であ
る。
る。
【図８】３次元トーラス分子集合を示す図である。
【図９】３次元トーラス分子群を示す図である。
【図１０】３次元トーラス分子集合群を示す図である。
【図１１】トーラス分子と棒状分子の組み合わせを示す
図である。
図である。
【図１２】トーラス分子の異物分子カプセルを示す図で
ある。
ある。
【図１３】トーラス分子と棒状分子の車輪を示す図であ
る。
る。
【図１４】トーラス分子のロータを示す図である。
【図１５】トーラス分子の歯車を示す図である。
【図１６】トーラス分子の量子効果デバイスを示す図で
ある。
ある。
【図１７】トーラス分子の分子発射装置を示す図であ
る。
る。
【図１８】トーラス分子集合の分子切断機を示す図であ
る。
る。
【図１９】円筒形のカーボン分子を示す図である。
【図２０】カーボンら旋分子を示す図である。
【図２１】多重カーボンら旋分子を示す図である。
【図２２】カーボン円筒形分子とら旋分子集合体を示す
図である。
図である。
【図２３】巨大トーラス超分子を示す図である。
【図２４】正負の超ら旋分子を示す図である。
【図２５】正負の超ら旋分子を示す図である。
【図２６】正負の超ら旋分子を示す図である。
【図２７】正負の超ら旋分子を示す図である。
１００…トーラス分子、１１０…５角形、１６０…７角
形、３１０ー３９０…トーラス分子集合体、５１０…Ｓ
ＴＭ短針、２０００…ら旋分子。
形、３１０ー３９０…トーラス分子集合体、５１０…Ｓ
ＴＭ短針、２０００…ら旋分子。
Claims (31)
- 【請求項１】物理的な外力を変化させて、内側にカーボ
ン原子の近接原子を結んでできるリング形状が７角形に
なるようにカーボン原子を配置し、外側にはリングとし
て５角形となるようにカーボン原子を配置し、それら以
外のカーボンのリングがカーボンのグラファイト構造が
有する結合の長さと原子同志のなす角度（１２０度）に
近くなるようにし、最近接原子間距離を原子間隔程度に
なるようにカーボン原子を配置して、原子一層分の厚
さ、あるいはそれ以上の厚さで、全体形状がトーラス状
をなすカーボン分子を構成し、前記カーボン分子を１次
元、２次元あるいは３次元に配置してなる集合体を構成
することを特徴とするカーボン分子とその集合体の製造
方法。 - 【請求項２】物理的な外力を変化させて、内側にカーボ
ン原子の近接原子を結んでできる第１のリングが６角形
になるようにカーボン原子を配置し、外側には前記第１
のリングよりも少し大きい第２のリングが６角形となる
ようにカーボン原子を配置し、それら以外の第３のリン
グがカーボンのグラファイト構造が有する結合の長さと
原子同志のなす角度（１２０度）に近くなるようにし、
最近接原子間距離を原子間隔程度になるようにカーボン
原子を配置して、原子一層分の厚さ、あるいはそれ以上
の厚さで、全体形状がトーラス状をなすカーボン分子を
構成し、前記カーボン分子を１次元、２次元あるいは３
次元に配置してなる集合体を構成することを特徴とする
カーボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項３】請求項１又は２記載のトーラス分子を、基
板材料上に、１次元、２次元または３次元に複数個配置
して結晶を構成し、前記トーラス分子の大きさを空間的
に変化させて集合体を構成することを特徴とするカーボ
ン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項４】請求項１、２あるいは３記載のトーラス分
子あるいはその集合体に他の原子を穴の部分に吸着さ
せ、特定の大きさのトーラスの穴に合う原子または分子
を判定することを特徴とするカーボン分子とその集合体
の製造方法。 - 【請求項５】請求項１、２あるいは３記載のトーラス分
子あるいはその集合体に他の原子を穴の部分に吸着さ
せ、特定の大きさのトーラスの穴に合う原子または分子
を置いたり、トーラス状分子を大きさを変えて積み上げ
ることによって、圧力を検出することを特徴とするカー
ボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項６】請求項１、２あるいは３記載のトーラス分
子あるいはその集合体に他の原子を吸着させて、トーラ
スの円筒の内部に取り込んで、分子カプセルを構成する
ことを特徴とするカーボン分子とその集合体の製造方
法。 - 【請求項７】請求項１、２あるいは３記載のトーラス分
子あるいはその集合体に他の原子を吸着させて、トーラ
スの円筒の内部に取り込んで、臭い消しを構成すること
を特徴とするカーボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項８】請求項１、２あるいは３記載のトーラス分
子あるいはその集合体の穴に、他の細長い分子を通して
分子機械のロータを構成することを特徴とするカーボン
分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項９】請求項１、２あるいは３記載のトーラス分
子あるいはその集合体を組み合わせて、分子機械の歯車
を構成することを特徴とするカーボン分子とその集合体
の製造方法。 - 【請求項１０】請求項１、２あるいは３記載のトーラス
分子あるいはその集合体を組み合わせ、分子あるいは集
合体の含むカーボン原子の数によって、電子あるいはホ
ールのエネルギバンド構造を変化させて、特定の光に反
応する光デバイスを構成することを特徴とするカーボン
分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項１１】請求項１、２あるいは３記載のトーラス
分子あるいはその集合体の穴を他の分子で塞ぎ、前記穴
の部分に中性子やガンマ線を照射して化学反応や核反応
を起こし、前記穴を塞いでいる分子を前記トーラス分子
から飛び出させる運動エネルギを前記分子に与えること
を特徴とするカーボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項１２】請求項１、２あるいは３記載のトーラス
分子あるいはその集合体の近傍にリード線を設け、前記
リード線から磁場または電場を印加して前記トーラス分
子内の電子分布を変化させる電子デバイスを構成するこ
とを特徴とするカーボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項１３】請求項１あるいは２記載のトーラス分子
あるいはその集合体の近傍に電子走査トンネル顕微鏡の
短針を近付けて、磁場または電場を印加することによ
り、前記トーラス分子内の電子分布を変化させる電子デ
バイスを構成することを特徴とするカーボン分子とその
集合体の製造方法。 - 【請求項１４】請求項１または２記載のトーラス分子を
加熱して穴の大きさを変化させて、前記穴に他の分子を
通し、前記トーラスを急冷して前記穴の大きさを小さく
することによって前記分子を切断または粉砕することを
特徴とするカーボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項１５】請求項１または２記載のトーラス分子を
複数組合せ、前記トーラスに不純物を添加して磁化を与
え、ジャイロスコープを構成することを特徴とするカー
ボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項１６】請求項１、２または３記載のトーラス分
子あるいはその集合体の穴に、他の細長い分子を通して
微細な分子の独楽を構成することを特徴とするカーボン
分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項１７】物理的外力を変化させて、内側にカーボ
ン原子の近接原子を結んでできるリングが５、６、７ま
たは８角形になるようにカーボン原子を配置し、外側に
はリングが５角形となるようにカーボン原子を配置し、
それら以外のカーボンのリングがカーボンのグラファイ
ト構造が有する結合の長さと原子同志のなす角度（１２
０度）に近くなるようにカーボン原子を配置して、原子
一層分の厚さ、あるいはそれ以上の厚さで、全体形状が
ら旋あるいは２重以上の多重ら旋状をなすカーボン分子
を構成することを特徴とするカーボン分子とその集合体
の製造方法。 - 【請求項１８】請求項１７記載のら旋状分子を用いて分
子機械のばねを構成することを特徴とするカーボン分子
とその集合体の製造方法。 - 【請求項１９】請求項１７記載のら旋状分子を複数個使
い、別のら旋で、あるら旋に捩れを入れたり、ら旋の捩
れの有無を別のら旋で読み取って、情報の読み書きを行
なうことを特徴とするカーボン分子とその集合体の製造
方法。 - 【請求項２０】請求項１７あるいは１９記載のら旋状分
子を複数個使い、マイクロマシンを構成することを特徴
とするカーボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項２１】請求項１７あるいは１９記載のら旋状分
子あるいはその集合体に、電流を流すことによりソレノ
イドコイルを構成することを特徴とするカーボン分子と
その集合体の製造方法。 - 【請求項２２】請求項１７あるいは１９記載のら旋状分
子において、ら旋の先端に進むに従って円筒の径が小さ
くなる分子ネジを構成することを特徴とするカーボン分
子とその集合体の製造方法。 - 【請求項２３】請求項１、２、３および１７記載のトー
ラス分子または集合体あるいは、請求項１７記載のら旋
分子に窒素やボロンなどの原子を添加したことを特徴と
するカーボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項２４】請求項２１記載の分子を用いてマイクロ
マシンを構成することを特徴とするカーボン分子とその
集合体の製造方法。 - 【請求項２５】請求項１、２、３、１７または２１記載
の分子または集合体において、物理的外力を局所的に加
えて、リングの結合の仕方を変化させたトーラス分子ま
たはら旋分子またはそれらの集合体を構成することを特
徴とするカーボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項２６】請求項２５記載の分子を用いてマイクロ
マシンを構成することを特徴とするカーボン分子とその
集合体の製造方法。 - 【請求項２７】請求項１、２、３あるいは１７記載した
トーラス分子あるいは、ら旋構造の分子は、球状のカー
ボン分子の５角形のリングをＳＴＭの短針でとらえ、前
記短針で押し潰して作製することを特徴とするカーボン
分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項２８】請求項１、２、３あるいは１７記載のト
ーラス分子あるいは、ら旋構造の分子は、カーボン原子
を一つずつＳＴＭで配置して作製することを特徴とする
カーボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項２９】請求項１、２、３、１７、２１あるいは
２３記載のトーラス分子あるいは、ら旋構造の分子は、
球状の分子を作製し、ＳＴＭの短針で前記球状の分子を
潰して作製することを特徴とするカーボン分子とその集
合体の製造方法。 - 【請求項３０】請求項１、２、３、１７、２１あるいは
２３記載のトーラス分子あるいは、ら旋構造の分子は、
原子を一つずつＳＴＭの短針で配置して作製することを
特徴とするカーボン分子とその集合体の製造方法。 - 【請求項３１】請求項１９あるいは２３記載のトーラス
分子あるいは、ら旋構造の分子は、カーボンからなるト
ーラス分子あるいは、ら旋構造の分子を形成し、前記分
子に新たに分子または原子を一つずつＳＴＭで配置して
作製することを特徴とするカーボン分子とその集合体の
製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4221238A JPH0669494A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | カーボン分子とその集合体の製造方法 |
| US08/105,039 US5401975A (en) | 1992-08-20 | 1993-08-11 | Method for constructing a carbon molecule and structures of carbon molecules |
| US08/300,350 US5464987A (en) | 1992-08-20 | 1994-09-02 | Method for constructing a carbon molecule and structures of carbon molecules |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4221238A JPH0669494A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | カーボン分子とその集合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669494A true JPH0669494A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16763634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4221238A Pending JPH0669494A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | カーボン分子とその集合体の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5401975A (ja) |
| JP (1) | JPH0669494A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002308612A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-23 | Gogotsi Yury | グラファイト多面結晶体及びその単離方法とその用途 |
| JP2006222246A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Toyo Univ | 局所的巨大磁場発生装置 |
| KR20200035797A (ko) * | 2018-09-27 | 2020-04-06 | 한국원자력연구원 | 붕소가 도핑된 탄소나노 소재의 제조 방법 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669494A (ja) * | 1992-08-20 | 1994-03-11 | Hitachi Ltd | カーボン分子とその集合体の製造方法 |
| JP2541091B2 (ja) * | 1993-02-26 | 1996-10-09 | 日本電気株式会社 | 炭素材料とその製造方法 |
| US5500534A (en) * | 1994-03-31 | 1996-03-19 | Iowa State University Research Foundation | Integrated energy-sensitive and position-sensitive x-ray detection system |
| US5744399A (en) * | 1995-11-13 | 1998-04-28 | Lsi Logic Corporation | Process for forming low dielectric constant layers using fullerenes |
| US5993697A (en) * | 1996-05-14 | 1999-11-30 | The Regents Of The University Of California | Metallic carbon materials |
| JP2877113B2 (ja) * | 1996-12-20 | 1999-03-31 | 日本電気株式会社 | ソレノイド |
| US6280677B1 (en) | 1997-11-05 | 2001-08-28 | North Carolina State University | Physical property modification of nanotubes |
| AU2762699A (en) * | 1998-02-12 | 1999-08-30 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Micro-fastening system and method of manufacture |
| US7181811B1 (en) | 1998-02-12 | 2007-02-27 | Board Of Trustees Operating Michigan State University | Micro-fastening system and method of manufacture |
| WO2000044094A1 (en) * | 1999-01-21 | 2000-07-27 | University Of South Carolina | Molecular computer |
| US6412232B1 (en) | 1999-03-26 | 2002-07-02 | Anthony Italo Provitola | Structural system of toroidal elements and method of construction therewith |
| JP3491747B2 (ja) * | 1999-12-31 | 2004-01-26 | 喜萬 中山 | カーボンナノコイルの製造方法及び触媒 |
| US7974123B2 (en) * | 2001-03-12 | 2011-07-05 | Yeda Research And Development Co. Ltd. | Method using a synthetic molecular spring device in a system for dynamically controlling a system property and a corresponding system thereof |
| IL157711A0 (en) * | 2001-03-12 | 2004-03-28 | Yeda Res & Dev | Synthetic molecular spring device |
| US20030107927A1 (en) * | 2001-03-12 | 2003-06-12 | Yeda Research And Development Co. Ltd. | Method using a synthetic molecular spring device in a system for dynamically controlling a system property and a corresponding system thereof |
| US7385262B2 (en) * | 2001-11-27 | 2008-06-10 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Band-structure modulation of nano-structures in an electric field |
| KR20050031603A (ko) * | 2003-09-30 | 2005-04-06 | 엘지전자 주식회사 | 냉장고 탈취제 |
| US7754183B2 (en) * | 2005-05-20 | 2010-07-13 | Clemson University Research Foundation | Process for preparing carbon nanostructures with tailored properties and products utilizing same |
| US20080014138A1 (en) * | 2006-05-15 | 2008-01-17 | Bucknum Michael J | Methods of synthesizing glitter |
| WO2011010946A1 (ru) | 2009-07-21 | 2011-01-27 | Ponomarev Andrei Nikolaevich | Многослойные углеродные наночастицы фуллероидного типа |
| US8106510B2 (en) * | 2009-08-04 | 2012-01-31 | Raytheon Company | Nano-tube thermal interface structure |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669494A (ja) * | 1992-08-20 | 1994-03-11 | Hitachi Ltd | カーボン分子とその集合体の製造方法 |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP4221238A patent/JPH0669494A/ja active Pending
-
1993
- 1993-08-11 US US08/105,039 patent/US5401975A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-02 US US08/300,350 patent/US5464987A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002308612A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-23 | Gogotsi Yury | グラファイト多面結晶体及びその単離方法とその用途 |
| JP2006222246A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Toyo Univ | 局所的巨大磁場発生装置 |
| JP4660221B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2011-03-30 | 学校法人 東洋大学 | 局所的巨大磁場発生装置 |
| KR20200035797A (ko) * | 2018-09-27 | 2020-04-06 | 한국원자력연구원 | 붕소가 도핑된 탄소나노 소재의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5464987A (en) | 1995-11-07 |
| US5401975A (en) | 1995-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0669494A (ja) | カーボン分子とその集合体の製造方法 | |
| Pogrebnjak et al. | Nanocoatings nanosystems nanotechnologies | |
| Kwon et al. | “Bucky shuttle” memory device: synthetic approach and molecular dynamics simulations | |
| Karkare | Nanotechnology: fundamentals and applications | |
| Tung et al. | Systematic ab initio study of the magnetic and electronic properties of all 3 d transition metal linear and zigzag nanowires | |
| Owens et al. | The physics and chemistry of nanosolids | |
| Wang et al. | Handbook of Nanophase and Nanostructured Materials: Materials systems and applications I | |
| Kaxiras et al. | Quantum theory of materials | |
| Fischer et al. | X-rays and magnetism | |
| Lucas et al. | Diffraction by DNA, carbon nanotubes and other helical nanostructures | |
| Kumar et al. | Synthesis of confined electrically conducting carbon nanowires by heavy ion irradiation of fullerene thin film | |
| Xiang et al. | Half-metallic ferromagnetism in transition-metal encapsulated boron nitride nanotubes | |
| Singh et al. | Metal encapsulated nanotubes of silicon and germanium | |
| Chattopadhyay | Introduction To Nanoscience And Nenotechnology | |
| Park et al. | Endo-fullerene and doped diamond nanocrystallite-based models of qubits for solid-state quantum computers | |
| Dresselhaus | Carbon connections promise nanoelectronics | |
| Stephens | Physics & chemistry of fullerenes: a reprint collection | |
| Ray et al. | The electronic properties of nanomaterials elucidated by synchrotron radiation–based spectroscopy | |
| Kumar | Introduction to solid state physics | |
| JPH08151205A (ja) | 捻じりの入ったトーラス状もしくは螺旋状カーボン原子集合体およびその製造方法 | |
| JP2002280542A (ja) | 電子群の位置移動を利用する記録素子、その製作方法、その動作方法およびそれを用いた記録装置 | |
| Xu et al. | Electron Beam Irradiation Effects and In-Situ Irradiation of Nanomaterials | |
| Broglia | Wires of seven atoms-Feynman's very, very small world | |
| Nie | The investigation of 1D nanocrystals confined in carbon nanotubes | |
| Aligayev et al. | Morphology and topography of nanotubes |