针对将碳原子连成筒状的“碳纳米管”，将之作为电子领域元件加以应用的研究的关注再次提高。一直通过微细化来提高性能的硅制半导体开始面临极限，碳纳米管研究意在代替硅制半导体。该领域主要由中美的大学和新创企业拉动研究，碳纳米管的发现国日本的存在感正在下降。

 

       直径为1纳米左右的碳纳米管由日本名城大学终身教授饭岛澄男在1991年任职于NEC时发现。碳纳米管被发现具备重量轻且强韧的特色，在导电性等方面的也具备有趣的性能，与呈球状的“富勒烯”和呈片状的“石墨烯”一起，成为2000年前后在世界范围内热门的纳米技术领域的代表性材料。

 

 

       根据碳原子连接方式的不同，碳纳米管分为容易导电的金属型以及与硅具有相同性质的半导体型两种。力争将其用作电子元件的研究一度较为活跃，但未能解决无法顺利分离金属型和半导体型的课题，持续处于看不到明显进展的阶段。

 

       近来，顺利地仅使用半导体型的方法问世，出现了打开局面的趋势。2016年与富士通的半导体子公司“富士通半导体”就共同研究达成协议的美国新创企业Nantero就是例子之一。

 

       Nantero拥有精密制造碳纳米管的自主技术，应用于广泛使用半导体型的DRAM和关闭电源后仍能保留信息的“非易失性”等存储元件的技术已有眉目。

 

       在非易失性存储器方面，该公司计划在2020年之前造出容量为2MB~16MB级别的试制品。这种产品与目前主流的闪存形成竞争，但据悉发挥耗电量不到四分之一的优点，能用于各种信息终端设备。

 

       富士通半导体的统括部长代理斋藤仁期待称，“将成为符合所有产品都接入互联网的物联网（IoT）时代的存储元件”。

 

 

       美国麻省理工学院（MIT）8月集成约1.4万个以上的碳纳米管，开发出了成为CPU（中央处理器）核心部分的电路。还驱动了简单的程序。该电路采用了即使混入属于杂质的金属型、也能检测工作时的异常信号、避免使用相应部分的手法，下了很大功夫。

 

采用碳纳米管的运算元件（图片由麻省理工学院提供）

 

       熟悉碳材料的名古屋大学教授伊丹健一郎评价称，“这是划时代的成果，显示出能实现理论上可行的创意”。其还补充说，未来如果能如愿合成目标的碳纳米管，“有望实现进一步发展”。

 

       在中国，北京大学和清华大学等也在开发采用碳纳米管的运算元件。受到与美国的贸易摩擦影响，中国需要掌握国产技术，这对研究构成利好。

 

       日本的碳纳米管的应用预计在锂离子电池电极材料等方面具有潜力，在材料领域较为活跃。电子领域的应用研究随着日本国内半导体厂商的衰落而低迷。日本产业技术综合研究所的名誉研究员汤村守雄表示，“就算在大学有出色的研究，也没有企业来加以实用化，而且国家的支援也不够。必须磨练强有力的技术，避免败给海外企业”。

 

       日本经济新闻（中文版：日经中文网） 福井健人

 

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