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Design of Friction-Controllable Fullerene Molecular Bearing Systems

Research Project

Project/Area Number 23360023
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Thin film/Surface and interfacial physical properties
Research InstitutionSeikei University

Principal Investigator

SASAKI Naruo  成蹊大学, 理工学部, 教授 (40360862)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) MIURA Kouji  愛知教育大学, 教育学部, 教授 (50190583)
SUZUKI Masaru  愛知教育大学, 教育学部, 教授 (20196869)
ITAMURA Noriaki  成蹊大学, 理工学部, 助教 (90433854)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2013: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2012: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywordsナノトライボロジー / 表面・界面物性 / 摩擦 / フラーレン / グラフェン / 分子シミュレーション / 摩擦力顕微鏡 / 走査プローブ顕微鏡 / トライボロジー / ナノ材料 / 超潤滑 / 剥離
Research Abstract

Superlubricity of C60/graphene and graphene/graphene interfaces is studied by molecular mechanics simulation. First, for superlubricity of (graphene)n/C60/(graphene)n interface, difference between multilayer (n>1) and monolayer (n=1) systems are found. For monolayer, superlubricity is derived from only stacking relation between C60 and graphene. However, for multilayer, superlubricity is also derived from that between graphene and graphene, which opens an lower energy path. Next, it is found by theory and experiment that, for peeling and adhesion of graphene sheet, quasiperiodic lateral force curve is obtained due to stick-slip motion during surface contact region, whose period nearly corresponds to the lattice constant of graphite.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (198 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (32 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (141 results) (of which Invited: 25 results) Book (14 results) Remarks (11 results)

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      Volume: 35 Issue: 2 Pages: 119-119

    • DOI

      10.1380/jsssj.35.119

    • NAID

      130004785034

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      0388-5321, 1881-4743
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      10031147260

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      10.1380/jsssj.34.85

    • NAID

      130004486828

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      130002099865

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      10.1380/ejssnt.2011.409

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      130004934155

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      Volume: 22 Issue: 35 Pages: 355-704

    • DOI

      10.1088/0957-4484/22/35/355704

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      K. Miura, M. Ichikawa, M. Ishikawa, N. Sasaki
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      ACSIN-12 & ICSPM21
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      2013年真空・表面科学合同講演会
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      堀越大裕,板村賢明, 三浦浩治, 佐々木成朗
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      京都大学基礎物理学研究所パナソニックホール
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      佐々木成朗
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      名城大学 名駅サテライト
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      佐々木成朗, 三浦浩治, 藤田博之
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      日本学術振興会 ナノプローブテクノロジー第167委員会 第67回研究会
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      物質材料研究機構
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      N.Sasaki
    • Organizer
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      Singapore
    • Year and Date
      2012-07-04
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      N.Sasaki
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      International Conference of Young Researchers on Advanced Materials, IUMRS-ICYRAM 2012
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      第67回日本物理学会年次大会
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      関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
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      2012-03-13
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      第125回表面技術協会講演大会
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      東京都市大学
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      2012-03-13
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      2011-11-04
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 単層グラフェンシートの引き剥がし-吸着過程における原子スケール動力学と摩擦2011

    • Author(s)
      増田親厳, 岡本英哲, 板村賢明, 三浦浩治, 佐々木成朗
    • Organizer
      第2回トライボロジー秋の学校in呉
    • Place of Presentation
      野呂高原ロッジ(優秀賞)
    • Year and Date
      2011-11-04
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 単層グラフェンの水平弾性の数値シミュレーション2011

    • Author(s)
      和知嶺介, 板村賢明, 三浦浩治, 佐々木成朗
    • Organizer
      第2回トライボロジー秋の学校in呉
    • Place of Presentation
      野呂高原ロッジ(優秀賞)
    • Year and Date
      2011-11-04
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] CNT分子ベアリングの超低摩擦特性2011

    • Author(s)
      田中博之, 板村賢明, 三浦浩治, 佐々木成朗
    • Organizer
      第2回トライボロジー秋の学校in呉
    • Place of Presentation
      野呂高原ロッジ
    • Year and Date
      2011-11-04
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] アームチェア型CNTとジグザグ型CNTの引き剥がし特性の比較2011

    • Author(s)
      国則潤, 板村賢明, 三浦浩治, 佐々木成朗
    • Organizer
      第2回トライボロジー秋の学校in呉
    • Place of Presentation
      野呂高原ロッジ
    • Year and Date
      2011-11-04
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Simulation of Fullerene Molecular Bearings2011

    • Author(s)
      N.Itamura, K.Miura, N.Sasaki
    • Organizer
      International Tribology Conference Hiroshima 2011 (ITC Hiroshima 2011)
    • Place of Presentation
      Hiroshima, Japan
    • Year and Date
      2011-11-02
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Nanotribological studies on superlubric and adhesive carbon-composite interfaces and Si interfaces2011

    • Author(s)
      N.Sasaki, N.Itamura, K.Miura
    • Organizer
      International Tribology Conference (ITC)
    • Place of Presentation
      International Conference Center, Hiroshima, Japan(依頼講演)
    • Year and Date
      2011-11-01
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Nanomechanics of Graphene Peeling2011

    • Author(s)
      M.Ichikawa, M.Ishikawa, N.Sasaki, K.Miura
    • Organizer
      International Tribology Conference Hiroshima 2011 (ITC Hiroshima 2011)
    • Place of Presentation
      Hiroshima, Japan
    • Year and Date
      2011-11-01
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Superlubricity of Fullerene Molecular Bearings and Peeling of Graphene2011

    • Author(s)
      N.Sasaki
    • Organizer
      BIT's 1st Annual World Congress of Nano-S&T
    • Place of Presentation
      World EXPO Center, Dalian, China
    • Year and Date
      2011-10-24
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      2013 Final Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Superlubricity of Fullerene Molecular Bearings and Peeling of Graphene2011

    • Author(s)
      N.Sasaki
    • Organizer
      BIT'S 1st Annual World Congress of Nano-S&T
    • Place of Presentation
      World EXPO Center, Dalian China(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-24
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子のボールを転がして究極の省エネ!?~摩擦がつなぐナノテク・バイオ・環境の世界2011

    • Author(s)
      佐々木成朗
    • Organizer
      サイエンスカフェ星と風のサロン
    • Place of Presentation
      星と風のカフェ, 三鷹
    • Year and Date
      2011-09-29
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      2013 Final Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 分子のボールを転がして究極の省エネ!?~摩擦がつなぐナノテク・バイオ・環境の世界2011

    • Author(s)
      佐々木成朗
    • Organizer
      サイエンスカフェ星と風のサロン
    • Place of Presentation
      星と風のカフェ,三鷹(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-29
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 表面の特性基礎2011

    • Author(s)
      佐々木成朗
    • Organizer
      (社)日本表面科学会, 第51回表面科学基礎講座「表面・界面分析の基礎と応用」
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2011-06-28
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    • Invited
  • [Presentation] 表面の特性基礎2011

    • Author(s)
      佐々木成朗
    • Organizer
      (社)日本表面科学会,第51回表面科学基礎講座「表面・界面分析の基礎と応用」
    • Place of Presentation
      東京理科大学(依頼講演)
    • Year and Date
      2011-06-28
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      2011 Annual Research Report
  • [Book] Superlubricity of Carbon Hybrid Interfaces, "Surfactants in Tribology volume 3"2013

    • Author(s)
      N.Sasaki and K.Miura(Edited by G. Biresaw and K. L. Mittal)
    • Publisher
      Taylor & Francis Group, LLC
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      2013 Final Research Report
  • [Book] "Surfactants in Tribology volume 3", Edited by G. Biresaw and K. L. Mittal2013

    • Author(s)
      N. Sasaki and K. Miura
    • Total Pages
      579
    • Publisher
      Taylor & Francis Group, LLC
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      2012 Annual Research Report
  • [Book] 表面物性 「第1章力学特性」 現代表面科学シリーズ 日本表面科学会編 第3巻2012

    • Author(s)
      佐々木成朗
    • Publisher
      (株)共立出版
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  • [Book] 「現代表面科学シリーズ」日本表面科学会編 第3巻 表面物性2012

    • Author(s)
      佐々木成朗
    • Total Pages
      258
    • Publisher
      (株)共立出版
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      2012 Annual Research Report
  • [Book] Nanoadhesion and Nanopeeling Forces of Carbon Nanotube on Substrate, "Carbon Nanotubes - From Research to Applications", (Edited by Stefano Bianco)2011

    • Author(s)
      K.Miura, N.Sasaki and M.Ishikawa
    • Publisher
      Hindawi Publishing Corp. New York, NY, United States
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      2013 Final Research Report
  • [Book] Nanomechanics of Superlubricity, ENCYCLOPEDIA of Nanoscience and Nanotechnology (2nd version)2011

    • Author(s)
      K.Miura and N.Sasaki(Edited by Hari Singh Nalwa)
    • Publisher
      American Scientific Publishers
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  • [Book] 表面特性の基礎 第51回 表面基礎講座 表面・界面分析の基礎と応用」テキスト (日本表面科学会編)2011

    • Author(s)
      佐々木成朗, 長谷川修司
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      2013 Final Research Report
  • [Book] 2.3 節「カーボンネットワークで形成された表面・界面の原子スケール摩擦・磨耗」, 「CPC研究会2010年度研究報:炭素材料の研究開発動向2011」 (CPC 研究会編)2011

    • Author(s)
      佐々木成朗
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  • [Book] "Nonoadhesion and Nanopeeling Forces of Carbon Nanotube on Substrate, "Carbon Nanotubes-From Research to Applications"2011

    • Author(s)
      K.Miura, N.Sasaki, M.Ishikawa
    • Total Pages
      358
    • Publisher
      Hindawi Publishing Corp
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  • [Book] Nanomechanics of Superlubricity2011

    • Author(s)
      K.Miura, N.Sasaki
    • Publisher
      American Scientific Publishers
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  • [Book] 「カーボンネットワークで形成された表面・界面の原子スケール摩擦・磨耗」,炭素材料の研究開発動向20112011

    • Author(s)
      佐々木成朗
    • Total Pages
      105
    • Publisher
      CPC研究会
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      2011 Annual Research Report
  • [Book] Surfactants in Tribology volume 3(Edited by G.Biresaw and K.L.Mittal)

    • Author(s)
      N.Sasaki, K.Miura
    • Publisher
      Taylor and Francis(印刷中)
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  • [Book] 「現代表面科学シリーズ」第3巻表面物性第1章力学特性(日本表面科学会編)

    • Author(s)
      佐々木成朗
    • Publisher
      (株)共立出版(印刷中)
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  • [Book] ナノトライボロジー

    • Author(s)
      三浦浩治,佐々木成朗
    • Publisher
      (株)森北出版(印刷中)
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  • [Remarks] (1) ホームページ(2014.3.24 まで)

    • URL

      http://www.seikei.ac.jp/ntechlab

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  • [Remarks] 1) 第20回学術奨励講演賞(表面技術協会) (2014年3月14日付) 「C_<60> 分子ベアリングのグラフェン層回転に誘起される超潤滑」 堀越大裕, 板村賢明, 三浦浩治, 佐々木成朗 (2) 受賞 6 件

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  • [Remarks] 2) 優秀賞(第4回トライボロジー秋の学校) (2013年11月9日付) 「C_<60> 分子ベアリングにおける超低摩擦の荷重依存性」 伊藤宏平, 板村賢明, 三浦浩治, 佐々木成朗 (2) 受賞 6 件

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  • [Remarks] 3) 第19回学術奨励講演賞(表面技術協会) (2013年3月19日付) 「Si 対向探針で形成された単一真実接触部のせん断破壊過程」 小熊将嗣, 石川貴大,板村賢明, 石田忠,藤田博之, 佐々木成朗 (2) 受賞 6 件

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  • [Remarks] 4) 優秀賞(第3回トライボロジー秋の学校) (2012年12月1日付) 「グラフェンの回転に誘起されるグラファイト/C_<60>/グラファイト界面のC_<60> 分子の力学」 堀越大裕, 板村賢明, 三浦浩治, 佐々木成朗 (2) 受賞 6 件

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  • [Remarks] 5) 優秀賞(第2回トライボロジー秋の学校)(2011年11月5日付)「単層グラフェンシートの引き剥がし―吸着過程における原子スケール動力学と摩擦」増田親厳, 岡本英哲, 板村賢明, 三浦浩治, 佐々木成朗 (2) 受賞6件

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  • [Remarks] 成蹊大学ナノテクノロジー(佐々木成朗)研究室 (2014年3月24日まで)

    • URL

      http://www.ml.seikei.ac.jp/ntechlab

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  • [Remarks] ナノテクノロジー研究室

    • URL

      http://www.ml.seikei.ac.jp/ntechlab

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ap.seikei.ac.jp/ntechlab/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ml.seikei.ac.jp/ntechlab/

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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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