『フラーレン・ナノチューブ・グラフェンの科学』

本書の目次

　　齋藤 理一郎 著

基本法則から読み解く
『物理学最前線』 No. 5
共立出版, 2,000 円 (税抜き), 180 頁
ISBN978-4-320-03525-6
2015.1.24 発行 1刷
2018.4.15 2刷

           目 次

★: 一般向け難易度 ☆: 専門向け難易度

第1章　ナノカーボンの世界★
1.1　ナノカーボンの世界★
　　1.1.1　ナノメートルの大きさ★
　　1.1.2　炭素は地球を循環する★
　　1.1.3　鉛筆の芯からノーベル賞★
　　1.1.4　宇宙ヨットからタッチパネルまでの応用★
　　1.1.5　ナノカーボンの形と機能★
　　1.1.6　21世紀はカーボンの時代★
1.2　ナノテクの話★
　　1.2.1　見えない領域は未開拓だった★
　　1.2.2　小さい方が有利★
　　1.2.3　ナノテクを実現するには?　★
　　1.2.4　ナノテクのかなめの半導体★★　
　　1.2.5　もし炭素が半導体になったら?　★

第2章　ナノカーボンの発見★
2.1　C60の発見★
　　2.1.1　星からのメッセージ★
　　2.1.2　C60と亀の甲羅の丸い理由が同じ★
　　2.1.3　オイラーの多面体定理★★
　　2.1.4　C60発見後の展開★
2.2　カーボンナノチューブの発見★
　　2.2.1　捨てられた電極★
　　2.2.2　ナノチューブの丸め方★
　　2.2.3　ナノチューブ発見後の展開★
2.3　グラフェンの発見★
　　2.3.1　セロハンテープではがす★★
　　2.3.2　グラフェン発見の前の研究★
　　2.3.3　グラフェン発見後の展開★
2.4　まとめ，発見するとは?　★
2.4.1　発見の前に発見者あり:必然的な流れ★
2.4.2　発見の重要性を説明する:プレゼンが重要★
2.4.3　予想外の結果を考える:好奇心が科学★
2.4.4　巨人の肩に乗る★

第3章　ナノカーボンの形★
3.1　グラフェンは六方格子★
3.2　フラーレンの展開図★★
3.3　ナノチューブの展開図★★
　　3.3.1　ナノチューブの分類★★
　　3.3.2　並進ベクトル:T★★
　　3.3.3　対称性ベクトル:R★★★
3.4　多層構造★★
　　3.4.1　グラフェンのAB積層★★
　　3.4.2　多層ナノチューブ★★

第4章　ナノカーボンの合成★★
4.1　レーザーアブレーション法，抵抗加熱法，アーク放電法★★
　　4.1.1　すすからフラーレンの分離，クロマトグラフィー★★
4.2　化学気相成長によるナノチューブ合成★★
4.3　ナノチューブの分離精製法★★★
4.4　アガロースジェルを用いたナノチューブ分離法★★★
4.5　果てしなき挑戦★★★

第5章　ナノカーボンの応用★
5.1　フラーレンの応用★
5.2　ナノチューブの応用★★
5.3　グラフェンの応用★★
5.4　安全性とコスト，課題と展望★★

第6章　ナノカーボンの電子状態★★★
6.1　C60　の分子軌道★★★
　　6.1.1　原子軌道を用いた分子軌道★★★
　　6.1.2　広がった軌道を用いる方法☆☆☆
6.2　グラフェンのエネルギーバンド★★★
6.3　単層ナノチューブのエネルギーバンド☆☆☆
　　6.3.1　ナノチューブの状態密度とファンホーブ特異性

第7章　ディラックコーンの性質☆☆
7.1　ディラックコーン上の電子の質量は0☆☆
7.2　ディラック点のエネルギーギャップは0☆☆
7.3　ディラック電子は反磁性☆☆
7.4　クライン・トンネル効果☆☆
7.5　後方散乱の消失☆☆☆
7.6　ディラックコーン付近の波動関数（擬スピン）☆☆☆　
7.7　グラフェンの2つのディラックコーンとバレースピン☆☆
7.8　ナノチューブでのディラックコーン☆☆

第8章　グラフェンとナノチューブのラマン分光☆☆
8.1　ラマン分光とは☆☆　
8.2　ナノカーボンのラマン分光☆☆　
　　8.2.1　Gバンド☆☆　
　　8.2.2　Dバンド☆☆　
　　8.2.3　G (2D)バンド☆☆
　　8.2.4　RBMバンド☆☆
8.3　共鳴ラマン分光☆☆☆　
　　8.3.1　2つの共鳴条件☆☆☆
　　8.3.2　固体での共鳴ラマン散乱☆☆☆
　　8.3.3　2重共鳴ラマン散乱☆☆☆
8.4　ラマン分光の使い方☆☆　
　　8.4.1　ナノチューブの構造の決定☆☆
　　8.4.2　グラフェンのラマン分光☆☆☆

第9章　未来への課題★★
9.1　科学の成果のもつ意味★
9.2　炭素を研究する分野の合流と分化★
　　9.2.1　炭素材料と化学★
　　9.2.2　ナノカーボンと固体物理学☆
　　9.2.3　固体物理から他の分野へ展開☆　
9.3　ナノチューブ・グラフェンでのディラック粒子★★★　
　　9.3.1　クライントンネリングの特殊性☆☆
　　9.3.2　擬スピンを操作する☆☆☆
　　9.3.3　プラズモニクス☆☆☆　
9.4　オールカーボンデバイス（すべて炭素でできた集積回路）
9.5　ナノチューブでできた太陽電池，発光デバイス★★★
9.6　原子層のサンドイッチ★★
9.7　未来に展開する問題★★
　　9.7.1　宇宙エレベーター★★
　　9.7.2　すべて炭素でできたパソコン★★
　　9.7.3　室温での量子現象★★★

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