単層カーボンナノチューブ(SWCNT)は、カーボンナノチューブの一種であり、六角形格子に配列した炭素原子の単層をシームレスな円筒状に巻いたものである。
SWCNTの直径は通常、約0.7～2ナノメートルである。
長さは数マイクロメートルから数センチメートルに達する。
5つのキーポイント
1.グラフェンに由来する構造
SWCNT の構造は、炭素原子が二次元のハニカム格子に配列した単 層構造であるグラフェンに由来する。
SWCNTを形成するには、このグラフェンシートを筒状に巻き上げ、シートの端を合わせて筒の端を形成する。
2.キラルベクトル(C h)
キラルベクトル(C h)は、ナノチューブを形成するためにグラフェンシートがどのように巻き取られるかを定義する。
次の式で表される。C h = na 1 + ma 2、ここでa 1とa 2 はグラフェン格子の単位ベクトルであり、n と m は整数である。
(n, m)の組は特定の SWCNT を一意に定義する。
3.キラル角(θ)
キラル角(θ) は、チューブの軸とグラフェン格子のジグザグ方向との間の角度である。
ジグザグ SWCNT のカイラル角は 0°である。
アームチェア SWCNT のカイラル角は 30°である。
その他の SWCNT は、カイラル角度が 0°～30°のものをカイラルと呼ぶ。
4.物性と応用
SWCNT のユニークな構造は、高い引張強度、優れた電気伝導性、高い熱伝導性など、 SWCNT に卓越した特性を与えている。
これらの特性により、SWCNT は、エレクトロニクス（トランジス タ、センサー）、複合材料（材料の補強）、エネルギー貯蔵（バッテ リー、スーパーキャパシタ）などの様々な用途に適している。
5.合成技術
SWCNT は、通常、化学気相成長法（CVD）などの技法を 用いて合成される。
これは、触媒表面で炭素含有ガスを高温で分解するものである。
温度、圧力、ガス流量などのプロセスパラメータは、生成されるSWCNTsの品質と収率に大きく影響する。
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