Synthesis of material library of 1-Dimensional hetero structures
Project/Area Number |
21F21055
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 外国 |
Review Section |
Basic Section 19020:Thermal engineering-related
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
丸山 茂夫 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90209700)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ZHENG YONGJIA 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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Keywords | 1次元ヘテロ構造 / 径方向・軸方向ヘテロ構造 / 一次元ヘテロ構造 |
Outline of Research at the Start |
単層CNT(SWCNT),窒化ホウ素(h-BN)ナノチューブ,二硫化モリブデンナノチューブが同軸に積層された一次元ファンデルワールス(1D vdW)ヘテロ構造の基礎物性解明と実用に向け,大規模で制御性の高い合成法が求められる.本研究では,汎用性の高いCVD法を開発し,高品質1D vdWヘテロ構造ライブラリの構築を目指す.多様な1Dヘテロ構造形成を通じ,その成長メカニズムを明らかにするだけでなく,特異な物性や潜在的な応用開拓へ寄与する.
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Outline of Annual Research Achievements |
2年目には、さらに一歩進めて1次元ヘテロ構造の概念を広げた。まず、SWCNT-BNNT-WS2ヘテロ構造において、最外層としてチューブ状のタングステンジサルファイド(WS2)が実現された。さらに、このWS2は、前述のチューブ状のMoS2と軸方向に結合させることができ、1次元MoS2 - WS2軸方向接合を形成することができた。このようなナノチューブ構造は、径方向および軸方向の両方で異なるものであり、全体の構造は幅5nmに制限されていた。1次元MoS2 - WS2軸方向接合のほか、1次元MoS2 - WS2合金ナノチューブも最外層として実現することができた。この「ダブルヘテロ」構造は、現在の1次元ヘテロ構造の知識を拡張するだけでなく、次世代の電子デバイスや光電子デバイスとして新たに開発された1次元ヘテロ構造の研究への基盤を築いている。
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Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Photoluminescence from Single-Walled MoS2 Nanotubes Coaxially Grown on Boron Nitride Nanotubes2021
Author(s)
Ming Liu, Kaoru Hisama, Yongjia Zheng, Mina Maruyama, Seungju Seo, Anton Anisimov, Taiki Inoue, Esko I. Kauppinen, Susumu Okada, Shohei Chiashi, Rong Xiang, and Shigeo Maruyama
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Journal Title
ACS Nano
Volume: 15
Issue: 5
Pages: 8418-8426
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] One-dimensional van der Waals (hetero)2structure2023
Author(s)
Yongjia Zheng, Wanyu Dai, Akihito Kumamoto, Yuta Sato, Keigo Otsuka, Qiang Zhang, Esko I. Kauppinen, Yuichi Ikuhara, Kazu Suenaga,Shigeo Maruyama, Rong Xiang
Organizer
第64回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
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[Presentation] Experimental realization of the WS2-based 1D vdW heterostructure2022
Author(s)
Yongjia Zheng, Wanyu Dai, Akihito Kumamoto, Jenichi Clairvaux Felizco, Yuta Sato, Kazu Suenaga, Keigo Otsuka, Qiang Zhang, Anton Anisimov, Esko I. Kauppinen, Rong Xiang, Shigeo Maruyama
Organizer
第63回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
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[Presentation] Experimental realization of the WS2-based 1D vdW heterostructure2022
Author(s)
Y. Zheng, W. Dai, A. Kumamoto, J. Felizco, Y. Sato, K. Suenaga, K. Otsuka, Q. Zhang, A. Anisimov, E. Kauppinen, R. Xiang, S. Maruyama
Organizer
第62回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
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[Presentation] Growth mechanism and handedness relation of 1D SWCNT-BNNT van der Waals heterostructures2021
Author(s)
Y. Zheng, A. Kumamoto, K. Hisama, K. Otsuka, Y. Sato, T. Inoue, S. Chiashi, D. Tang, Q. Zhang, A. Anisimov, E. Kauppinen, K. Suenaga, Y. Ikuhara, R. Xiang, S. Maruyama
Organizer
第61回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
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