フラーレンおよび非フラーレンピーポッドの光学的特性

摘要

フラーレンを包含した単層カーボンナノチューブ、いわゆるピーポッド（サヤエンドウ構造）フラーレンを、1.25～1.47nm径のナノチューブをサヤとして用い、高収率で合成した。透過電子顕微鏡により、ナノチューブの内部に高密度にフラーレン鎖があることが明らかになった。 X線回折測定により、全収率として、C_（60）に対しては85％、C_（70）分子に対しては72％が充填されていることがわかった。 興味のあることに、C_（70）豆が普通の挙動を示すのに、C_（60）豆は、いかなる熱膨張を示さないで、中間格子定数は0.977nmのままであった。 一次元格子定数の温度依存性を右図に示す。C_(70)は、横向き（図中の白丸）と、縦向き（図中の白角）の2つの異なった1D結晶構造を採り、縦向きC_(70)の格子定数が、高温で振れているものの、何ら異常な挙動を示していないことがわかる。なお図中の黒角はC_（60）を示している。