半導体新素材を利用した「柔軟」なダイヤモンド技術開発、韓国研究チーム

半導体新素材グラフェンを利用して、柔軟なダイヤモンドを作る技術が開発された。韓国毎日経済紙が報じている。
韓国基礎科学研究院(IBS)は、多次元炭素材料の研究チーム、ロドニー・ルーオフ団長率いる研究チームが、常温での簡単な工程でグラフェンをダイヤモンド薄膜にすることに成功したと10日明らかにした。
グラフェンとダイヤモンドは炭素原子のみで構成された炭素同素体(元素の種類は同じだが、配列方法は、他の物質)である。
グラフェンは、グラファイトの層から外した2次元物質であり、炭素原子が周囲の炭素原子3個と結合(SP2)して蜂の巣状を成している。 電気・化学的特性に優れ、半導体分野における「夢の新素材」と呼ばれる。
ダイヤモンドは中心炭素原子の周囲4つの炭素原子と結合(SP3)し作られた正四面体が絶えず反復される形の3次元物質であるという。

このような結合差としてグラフェンは熱と電気伝導度が高く柔軟性に優れるが、ダイヤモンドは熱伝導性は高いが、電気は通さず、簡単に曲がらないという特性を持つようになったという。
これまでも研究が活発に進められてきたが、高い圧力と温度により難しかったという。

しかし、研究チームは、常温と一般大気圧(1気圧)の条件でも安定したダイヤメインを合成することに成功したという。
化学気相蒸着法(CVID・化学物質が基板上に膜を形成するようにする方法)を用いて、銅ニッケル合金基板上にグラフェンの2つの層を作った後、層と層の間にフッ素(F)気体を注入したとのこと。
フッ素ガスがグラフェン二階建ての間の炭素結合を誘導して一本のカーボンが約4個の炭素と結合する形になりながら、最終的にダイヤメインフィルムが作られるという。
一種のフッ素が合成された類似のダイヤモンドで、「F-ダイヤメイン」と名付けたという。

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