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ナノチューブ内に束縛された一次元π共役分子の物性

Research Project

Project/Area Number 18740187
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics I
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

柳 和宏  National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, ナノテクノロジー研究部門, 研究員 (30415757)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Keywordsカーボンナノチューブ / レチナール / シスートランス異性化 / 分子内包 / 内包分子 / 光物性 / 超高速分光測定 / 発光測定 / 光励起エネルギー移動
Research Abstract

昨年度までに,一次元π共役分子が単層カーボンナノチューブに内包可能であることを分光測定によって,明らかにしてきた。分子が内包されていることを直接的に観察する為には透過型電子顕微鏡を用いる必要がある。しかしながら,低分子は電子線照射によってダメージを受け不純物との区別が判別しづらい為,内包されたπ共役分子の構造を観察することには成功していなかった。よって,今年度はC_<60>フラーレンにレチニル基を導入したレチナールC_<60>分子を作製し,単層カーボンナノチューブ(SWCNT)に内包させた。C_<60>分子の構造は明確に確認することが出来る為,マーカーとして働くことが期待され,レチナール基(一次元π共役系)の構造を特定することが予想された。ラマン分光測定によってSWCNTのradial breathing modeの変化を確認し,産総研ナノカーボンセンター(現,チューブ応用研究センター)の末永・劉博士に測定を依頼した。結果として,内包されたπ共役分子の動的構造を明らかにし,世界で初めてシス・トランス異性化の変化の様子を実時間で明らかにした。また更には,金属型・半導体型ナノチューブの分離に成功し,分子内包金属型および半導体型ナノチューブの物性を世界で初めて明らかにした。金属型・半導体型の電子状態によって内包色素の電荷分布が変化することをラマン分光測定によって明らかにした。金属型CNTは可視域に透明領域を備える為,内包色素を選択的に共鳴励起可能であることを明らかにした。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2007 2006

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Imaging the dynamic behaviour of individual retinal chromophores confined inside carbon nanotubes2007

    • Author(s)
      Z.Liu, K.Yanagi, K.Suenaga, H.Kataura, S:Iijima
    • Journal Title

      Nature Nanotechnology 2

      Pages: 422-425

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  • [Journal Article] Effective,fast,and low temperature encapsulation of fullerenederivatives in single wall carbon nanotubes2007

    • Author(s)
      A.Mizerl, H.Abdelrahim, Z.Liu, K.Suenaga, Y.Miyata, K.Yanagi, H.Kataura
    • Journal Title

      Surface Science 601

      Pages: 5116-5120

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fourwave mixing signals from beta-carotene and its n=15 homologue2007

    • Author(s)
      M.Sugisaki, M.Fujiwara, K.Yanagi, R.J.Cogdell
    • Journal Title

      PhotosynthesisResearch 95

      Pages: 299-308

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  • [Journal Article] Endohedral metallofullerenes as strong singlet oxygen quencher2007

    • Author(s)
      K.Yanagi, S.Okubo, T.Okazaki, H.Kataura
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters 435

      Pages: 306-306

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  • [Journal Article] Photosensitibve function of encapsulated dye in carbon nanotubes2007

    • Author(s)
      K.Yanagi, K.Iakoubovskii, H.Matusi, H.Matsuzaki, H.Okamoto, Y.Miyata, Y.Maniwa, S.Kazaoui, N.Minami, H.〓
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 129

      Pages: 4992-4992

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  • [Journal Article] Encapsulation of carotenoids in single-wall carbon nanotubes and their optical properties2007

    • Author(s)
      K.Yanagi, Y.Miyata, H.Kataura
    • Journal Title

      ECS Transactions 2

      Pages: 77-77

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    • Author(s)
      K.Yanagi, K.Iakoubovskii, S.Kazaoui, N.Hinami, Y.Maniwa, Y.Miyata, H.Kataura
    • Journal Title

      Physical Review B 74

      Pages: 155420-155420

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    • Author(s)
      K.Yanagi, T.Okazaki, Y.Miyata, H.Kataura
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters 431

      Pages: 145-145

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      Y.Saito, K.Yanagi, N.Hayazawa, H.Ishitobi, A.Ono, H.Kataura, S.Kawata
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 45

      Pages: 9286-9286

    • NAID

      40015182153

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    • Author(s)
      柳和 宏、宮田 耕充、片浦 弘道
    • Organizer
      フラーレンナノチューブシンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2007-07-12
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    • Inventor(s)
      柳 和宏、 片浦 弘道、 宮田 耕充
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • Filing Date
      2007-06-18
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    • Inventor(s)
      柳 和宏、 片浦 弘道、 宮田 耕充
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • Filing Date
      2007-06-18
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    • Inventor(s)
      柳和宏, 片浦弘道
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Number
      2006-152970
    • Filing Date
      2006-06-01
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2020-05-15  

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