NMR in nanostructural materials

2009 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project Area: New Materials Science Using Regulated Nano Spaces －Strategy in Ubiquitous Elements
• Project/Area Number: 19051012
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: MANIWA Yutaka Tokyo Metropolitan University, 理工学研究科, 教授 (70173937)
• Project Period (FY): 2007 – 2011
• Keywords: NMR / クラスター固体 / エレクトライド / カーボンナノチューブ / アイスナノチューブ / 超伝導 / 誘電体 / 水

Research Abstract

原子スケールの制限空間内に閉じ込められた物質では、バルクにない特異な物性を示す。本研究では、このようなサブナノ領域に特徴的な物性の探索と研究、またシリコンクラスレート化合物、ボロンクラスター固体、ゼオライト、カーボンナノチューブ(CNT)などのようなナノ構造物質とその複合体の物性研究が目的である。
研究手法としては、NMR、放射光を用いたX線回折、光電子分光実験を主とし、他に磁化測定や比熱などの汎用物性測定装置を用いた研究を行い、本特定領域の内外で作製された重要なナノ材料の物性評価を広範囲に行い、新規現象の探索、その物性発現機構の解明、これらを利用した応用の提案などを行うものである。
具体的な、当初の研究項目は次のとおりである。(1)アルカリ金属を吸蔵したゼオライトの強磁性の研究、(2)アルカリ金属を吸蔵したゼオライトの熱クロミズム現象の研究、(3)クラスレート化合物の研究-ラットリングと電子状態、(4)CNTのサブナノ空洞内部の酸素などの研究、(5)新規物性の探索、(6)他グループよって開発された新規ナノ物質のNMRによる研究。

Research Products

• [Journal Article] One-Dimensional Oxygen and Helical Oxygen Nanotubes inside Carbon Nanotubes (2010)
  • Author(s): K. Hanami, T. Umesaki, K. Matsuda, Y. Okabe, Y. Maniwa, Y. Miyata, H. Kataura
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 79 Pages: 023601-1-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electronic state and cage distortion in the room-temperature stable electride [Ca_<24>Al_<28>O_<64>]^<4+>(O^<2->)_<2-x>(e^-)_<2x> as probed by ^<27>Al NMR (2009)
  • Author(s): K. Matsuda, Y. Konaka, Y. Maniwa, S. Matsuishi, H. Hosono
  • Journal Title: Phys. Rev. B 80 Pages: 245103-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dielectric Properties of Water inside Single-Walled Carbon Nanotubes (2009)
  • Author(s): F. Mikami, K. Matsuda, H. Kataura, Y. Maniwa
  • Journal Title: ACS nano. 3 Pages: 1279-1287
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Highly rotational C60 dynamics inside single-walled carbon nanotubes: NMR observations (2008)
  • Author(s): K. Matsuda, Y. Maniwa, H. Kataura
  • Journal Title: Phys. Rev. B 77 Pages: 075421
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] カーボンナノチューブ複合系の物性と計算機実験 (2008)
  • Author(s): 松田和之, 花見圭一, 真庭豊
  • Journal Title: RIST NEWS No.46 Pages: 3-12
• [Presentation] Li, Mg, Vドープβ菱面体晶ボロンの核磁気共鳴 (2009)
  • Author(s): 神谷謙光, 松田和之, 真庭豊, 兵藤宏, 金泓基, 木村薫
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本(熊本大学黒髪キャンパス)
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Patent(Industrial Property Rights)] 強誘電体及び記憶装置
  • Inventor(s): 真庭豊, 松田和之, 三上史記
  • Industrial Property Rights Holder: 公立大学法人首都大学東京(305027401
  • Industrial Property Number: 特許・特願2008-311807