この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、 www を参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 229, ナノテクノロジーによって作成されました。
この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO/TS 10867:2010) を取り消して置き換えるものです。
序章
単層カーボン ナノチューブ (SWCNT) のバンド ギャップ フォトルミネッセンス (PL) の発見は、低次元性によって引き起こされる独自の電子特性を特徴付ける有用な方法を提供しました。この方法については、このドキュメントで説明しています。
1 スコープ
このドキュメントでは、近赤外 (NIR) フォトルミネッセンス (PL) 分光法を使用した単層カーボン ナノチューブ (SWCNT) の特性評価のガイドラインを示します。
これは、サンプル中の半導体 SWCNT のカイラル インデックスとそれらの相対的な積分 PL 強度を決定するための測定方法を提供します。
メソッドを拡張して、測定された積分 PL 強度と PL 断面積の知識から、サンプル中の半導体 SWCNT の相対質量濃度を推定できます。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO/TS 80004-4, ナノテクノロジー - 語彙 - Part 4: ナノ構造材料
- ISO/TS 80004-6, ナノテクノロジー - 語彙 - Part 6: ナノオブジェクトの特性評価
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO/TS 80004-4, ISO/TS 80004-6, および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
キラリティー
単層カーボンナノチューブ (SWCNT) の構造を記述するために使用されるベクトル表記
3.2
キラル指数
単層カーボン ナノチューブ (SWCNT) のキラル ベクトルを定義する 2 つの整数
3.3
相対質量濃度
最も一般的なナノチューブ種の質量濃度に対するナノチューブ種の質量濃度
参考文献
| 1 | Saito R, Dresselhaus G, Dresselhaus MSカーボンナノチューブの物性。インペリアル・カレッジ・プレス、ロンドン。 1998. pp. 37–39. ISBN 1-86094-223-7 |
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| 20 | 岡崎T, Bandow S, 田村G, 藤田Y, Iakoubovskii K, Kazaoui S, 南N, 斉藤T, 末永K, 飯島S. ピーポッド由来の二重壁カーボン ナノチューブのフォトルミネッセンス消光。物理リビジョン B 2006, 74, 153404– |
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| 26 | Guo T, Nikolaev P, Thess A, Colbert DT, Smalley RE レーザー気化による単層マノチューブの触媒成長。 Chem. Phys.ラトビア1995, 243(1-2), p. 49-54 |
| 27 | Okazaki T, Saito T, Matsuura K, Ohshima S, Yumura M, Oyama Y, Saito R, Iijima S. CVD およびパルスレーザー気化法によって生成された単層カーボンナノチューブのフォトルミネッセンスおよびポピュレーション分析。 Chem. Phys.ラトビア2006, 420, 286-290 |
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 229, Nanotechnologies.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO/TS 10867:2010), which has been technically revised.
Introduction
The discovery of the band-gap photoluminescence (PL) of single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) has provided a useful method to characterize their unique electronic properties induced by their low-dimensionality. This method is described in this document.
1 Scope
This document gives guidelines for the characterization of single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) using near infrared (NIR) photoluminescence (PL) spectroscopy.
It provides a measurement method for the determination of the chiral indices of the semi-conducting SWCNTs in a sample and their relative integrated PL intensities.
The method can be expanded to estimate the relative mass concentrations of semi-conducting SWCNTs in a sample from their measured integrated PL intensities and knowledge of their PL cross-sections.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO/TS 80004-4, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 4: Nanostructured materials
- ISO/TS 80004-6, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 6: Nano-object characterization
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/TS 80004-4, ISO/TS 80004-6 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
chirality
vector notation used to describe the structure of a single-wall carbon nanotube (SWCNT)
3.2
chiral indices
two integers that define the chiral vector of a single-wall carbon nanotube (SWCNT)
3.3
relative mass concentration
mass concentration of a nanotube species relative to that of the most common nanotube species
Bibliography
| 1 | Saito R., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. Physical Properties of Carbon Nanotubes. Imperial College Press, London. 1998. pp. 37–39. ISBN 1‑86094‑223-7 |
| 2 | Bachilo S.M., Strano M.S., Kittrell C., Hauge R.H., Smalley R.E., Weisman R.B. Structure-Assigned Optical Spectra of Single-Walled Carbon Nanotubes. Science. 2002, 298(5602), pp. 2361–2366 |
| 3 | Wang F., Dukovic G., Brus L.E., Heinz T.F. The Optical Resonances in Carbon Nanotubes Arise from Excitons. Science. 2005, 308(5723), pp. 838–841 |
| 4 | Nish A., Hwang J.-Y., Doig J., Nicholas R.J. Highly selective dispersion of single-walled carbon nanotubes using aromatic polymers. Nature Nanotechnol. 2007, 2, pp. 640–646 |
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| 6 | Decker J.E., HightWalker A.R., Bosnick K., Clifford C.A., Dai L., Fagan J., Hooker S., Jakubek Z.J., Kingston C., Makar J., Mansfield E., Postek M.T., Simard B., Sturgeon R., Wise S., Vladar A.E., Yang L., Zeisler R. Sample preparation protocols for realization of reproducible characterization of single-wall carbon nanotubes. Metrologia. 2009, 46(6), pp. 682 |
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| 10 | Iakoubovskii K., Minami N., Kazaoui S., Ueno T., Miyata Y., Yanagi K., Kataura H., Ohshima S., Saito T., J. Phys. Chem. B. 2006, 110(35), pp. 17420–17424 |
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| 15 | Okazaki T., Saito T., Matsuura K., Ohshima S., Yumura M., Iijima S. Photoluminescence Mapping of “As-Grown” Single-Walled Carbon Nanotubes: A Comparison with Micelle-Encapsulated Nanotube Solutions. Nano Letters. 2005, 5(12), pp. 2618–2623 |
| 16 | Okazaki T., Okubo S., Nakanishi T., Joung S.-K., Saito T., Otani M., Okada S., Bandow S., Iijima S.Optical Band Gap Modification of Single-Walled Carbon Nanotubes by Encapsulated Fullerenes. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130 (12), pp. 4122–4128 |
| 17 | Cambré S., Wenseleers W. Separation and Diameter-Sorting of Empty (End-Capped) and Water-Filled (Open) Carbon Nanotubes by Density Gradient Ultracentrifugation. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50(12), pp. 2764–2856 |
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| 19 | Oyama Y., Saito R., Sato K., Jiang J., Samsonidze Ge.G., Grüneis A., Miyauchi Y., Maruyama S., Jorio A., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. Photoluminescence intensity of single-wall carbon nanotubes. Carbon. 2006, 44(5), pp. 873–879 |
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| 21 | Akizuki N., Aota S., Mouri S., Matsuda K., Miyauchi Y. Efficient near-infrared up-conversion photoluminescence in carbon nanotubes. Nat. Commun. 2015, 6(8920). DOI: 10.1038/ncomms9920 |
| 22 | Ghosh S., Bachilo S.M., Simonette R.A., Beckingham K.M., Weisman R.B. Oxygen doping modifies near-infrared band gaps in fluorescent single-walled carbon nanotubes. Science. 2010, 330(6011), pp. 1656–1659 |
| 23 | Piao Y., Meany B., Powell L.R., Valley N., Kwon H., Schatz G.C., Wang Y. Brightening of carbon nanotube photoluminescence through the incorporation of sp3 defects. Nat. Chem. 2013, 5(10), pp. 840–845 |
| 24 | Fagan J.A., Simpson J.R., Bauer B.J., Lacerda S.H., Becker M.L., Chun J., Migler K.B., Walker A.R., Hobbie E.K. Length-dependent optical effects in single-wall carbon nanotubes. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129(34), pp. 10607–10612 |
| 25 | Saito T., Ohshima S., Xu W.-C., Ago H., Yumura M., Iijima S. Size Control of Metal Nanoparticle Catalysts for the Gas-Phase Synthesis of Single-Walled Carbon Nanotubes. J. Phys. Chem. B. 2005, 109(21), pp. 10647– 10652 |
| 26 | Guo T., Nikolaev P., Thess A., Colbert D.T., Smalley R.E. Catalytic growth of single-walled manotubes by laser vaporization. Chem. Phys. Lett. 1995, 243(1–2), p. 49–54 |
| 27 | Okazaki T., Saito T., Matsuura K., Ohshima S., Yumura M., Oyama Y., Saito R., Iijima S. Photoluminescence and population analysis of single-walled carbon nanotubes produced by CVD and pulsed-laser vaporization methods. Chem. Phys. Lett. 2006, 420, p. 286–290 |
| 28 | Sansonettia J.E., Martin W.C. Handbook of Basic Atomic Spectroscopic Data. American Institute of Physics, 2005. DOI: 10.1063/1.1800011. Available from: https://www.nist.gov/pml/handbook-basic-atomic-spectroscopic-data |