カーボンナノチューブへの最適な窒素ドープ量の理論的探索

摘要

高い熱電出力をもっ熱電材料の設計指針の1つとして、低次元材料が提案されている。特に1次元材料である単層カーボンナノチューブ（SWCNT)は、高い熱電出力を示し、さらに、軽量かつフレキシブルな機械的特性を有することから、フレキシブルな熱電材料への応用が期待されている。CNTのみからなる熱電素子を作製するためには、p型とn型の半導体CNTの生成が必要である。本研究ではn型半導体CNTの候補である「窒素置換されたn型半導体CNT (N-doped SWCNT)」に着目し、さまざまな直径のN-doped SWCNTに対して、窒素ドープ量と熱電性能の関係を理論的に明らかにした。