Research press release


Nature Chemistry

Crumpling up graphene to make fullerenes

炭素原子シートがまるまってフラーレンというサッカーボール形炭素分子ができることが、Nature Chemistry(電子版)に報告されている。フラーレンは25年前から研究されているが、この化合物がどのようにしてできるのか、まだはっきりわかっていない。


A Chuvilin、A Khlobystovと共同研究者らの研究結果は、フラーレン化合物がグラファイトシート表面上で一気に形成される可能性があることを示唆している。研究者らは電子ビームを使って、グラフェン(鶏舎の金網に似た原子1個分の厚さの炭素シート)中の原子を励起した。シートの一部は、ちぎれて小さな薄片となった後、再配列して球状のかごのようなフラーレンとなることが、透過電子顕微鏡像から明らかになった。

Football-shaped carbon molecules, known as fullerenes, can be formed by a single sheet of carbon atoms crumpling up, reports a study published online this week in Nature Chemistry. Fullerenes have been studied for 25 years, but how the compounds form is not well understood.

The usual procedure for forming fullerenes is to break up graphite ― a layered carbon material ― using lasers or electric arcs. The mechanism by which fullerenes form from graphite was believed to involve single carbon atoms or small clusters breaking off of the graphite and then clumping together to make fullerenes.

Andrey Chuvilin, Andrei Khlobystov and colleagues' findings suggest that some fullerene compounds may form in one go on the graphite sheet surface. The scientists used an electron beam to excite the atoms in graphene ― a one-atom-thick, chicken-wire-like sheet of carbon. Parts of the sheet broke off and formed smaller flakes, which, as transmission electron microscopy images revealed, rearranged into spherical cages of fullerene.

doi: 10.1038/nchem.644

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