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Atomistic elucidation and control of the mechanical properties of graphene nanostructures

Research Project

Project/Area Number 24560089
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

SHINTANI Kazuhito  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (00162793)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsナノ材料 / グラフェンナノリボン / カーボンナノチューブ / ピラードグラフェン / 皺 / らせん構造 / せん断変形 / 引張変形 / グラフェン / 粒界 / 欠陥 / ヤング率 / き裂 / グラフェイン / 二カルコゲン化モリブデン / 空孔欠陥 / 面外変形 / 波状構造
Outline of Final Research Achievements

The mechanical properties of graphene nanostuctures are investigated using molecular-dynamics simulation. It is revealed that the number and amplitude of wrinkles of a graphene nanoribbon under shear deformations depend on the width of the graphene nanoribbon and on the magnitude of the shear deformations, that the morphology of a graphene nanoribbon encapsulated in a single-walled carbon nanotube is determined by the difference between the diameter of the carbon nanotube and the width of the nanoribbon, and that the in-plane shear and tensile deformations of pillared graphene depend on the diameter of a carbon nanotube as a pillar. These findings will be utilized as basic data when graphene nanostructures are applied to nanodevices.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (20 results)

  • [Journal Article] Thermal Properties of Pillared-Graphene Nanostructures2015

    • Author(s)
      M. Rifu and K. Shintani
    • Journal Title

      Materials Research Society Symposium Proceedings

      Volume: 1727

    • DOI

      10.1557/opl.2015.69

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structures and Electronic Properties of Graphene with Vacancy Defects2014

    • Author(s)
      J. Sugimoto and K. Shintani
    • Journal Title

      Materials Research Society Symposium Proceedings

      Volume: 1658

    • DOI

      10.1557/opl.2014.500

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Electronic Properties of Hydrogenated Graphene-Like Materials Under Strains2014

    • Author(s)
      K. Mihara and K. Shintani
    • Journal Title

      Materials Research Society Symposium Proceedings

      Volume: 1658

    • DOI

      10.1557/opl.2014.501

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Morphology of a graphene nanoribbon encapsulated in a carbon nanotube2013

    • Author(s)
      F. Furuhashi and K. Shintani
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 3 Issue: 9

    • DOI

      10.1063/1.4821102

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] First-Principles Calculation of the Electronic Properties of Single-Walled Carbon Nanotubes under Torsions2013

    • Author(s)
      K. Mihara and K. Shintani
    • Journal Title

      Materials Research Society Symposium Proceedings

      Volume: 1505

    • DOI

      10.1557/opl.2013.473

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      2012 Research-status Report
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  • [Journal Article] Mechanical Properties of Pillared-Graphene Nanostructures under Shear Loads2013

    • Author(s)
      H. Sasaki, T. Hagi, and K. Shintani
    • Journal Title

      Materials Research Society Symposium Proceedings

      Volume: 1505

    • DOI

      10.1557/opl.2013.480

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      杉本 淳、新谷一人
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      日本機械学会関東支部第21期総会・講演会
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      横浜
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      利府 学、新谷一人
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      日本機械学会関東支部第21期総会・講演会
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      横浜
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      2015-03-20
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      日本機械学会関東支部第21期総会・講演会
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      横浜
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      2015-03-20
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      日本機械学会第27回計算力学講演会
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      盛岡
    • Year and Date
      2014-11-22
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      日本機械学会第27回計算力学講演会
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      盛岡
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      2014-11-22
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      杉本 淳、新谷一人
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      日本機械学会2014年度年次大会
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      東京
    • Year and Date
      2014-09-08
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      杉本 淳、新谷一人
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      利府 学、新谷一人
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      日本材料科学会平成25年度学術講演大会
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      Zaem Arif bin Zainal Abidin、新谷一人
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      東京
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      青木佑介、新谷一人
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      佐賀
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  • [Presentation] Interaction between a Single-Walled Carbon Nanotube and an Encapsulated Graphene Nanoribbon

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      F. Furuhashi and K. Shintani
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      2013 Materials Research Society Fall Meeting
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      Boston, Massachusetts, U. S. A.
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  • [Presentation] 引張荷重下における多結晶グラフェンの力学特性解析

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      青木佑介、新谷一人
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      日本機械学会関東支部第20期総会・講演会
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  • [Presentation] グラフェインライクナノ材料の第一原理計算

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      三原紘大、新谷一人
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      日本機械学会関東支部第20期総会・講演会
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  • [Presentation] ねじり変形下のカーボンナノチューブの第一原理計算

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      三原紘大、新谷一人
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  • [Presentation] カーボンナノチューブ内のグラフェンナノリボンのらせん構造

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      古橋史大、新谷一人
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      日本材料科学会平成24年度学術講演大会
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  • [Presentation] ピラードグラフェンの力学的特性の解析

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      羽木貴昭、新谷一人
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      日本材料科学会平成24年度学術講演大会
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      東京
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  • [Presentation] ピラードグラフェンナノ構造体の力学的特性の解析

    • Author(s)
      佐々木宏樹、新谷一人
    • Organizer
      日本機械学会M&M2012材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      松山
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    • Author(s)
      瀬戸翔子、新谷一人
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      日本機械学会M&M2012材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      松山
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  • [Presentation] 基板上g-BC2Nの電子的特性解析

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      佐伯綾乃、新谷一人
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      東京
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  • [Presentation] せん断荷重下のピラードグラフェンナノ構造体の力学的特性解析

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      佐々木宏樹、新谷一人
    • Organizer
      日本機械学会関東支部第19期総会講演会
    • Place of Presentation
      東京
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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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