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2009 Fiscal Year Annual Research Report

新奇カーボンナノチューブハイブリッドの合成と評価

Planned Research

Project AreaCarbon nanotube nanoelectronics
Project/Area Number 19054008
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

篠原 久典  Nagoya University, 名古屋大学・大学院・理学研究科, 教授 (50132725)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北浦 良  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50394903)
Keywordsカーボンナノチューブ / 金属内包フラーレン / ナノピーポット / ナノチューブハイブリッド / 電子輸送特性 / FET
Research Abstract

本研究は、金属内包フラーレンを内包したピーポッドの高温加熱により生成する金属ナノワイヤ内包のカーボンナノチューブ(CNT)、および直接昇華法により合成された金属ナノワイヤの電子デバイスへの応用を目指すものである。
金属ナノワイヤを内包した単層および2層力ーボンナノチューブ(CNT)を高効率で合成する方法を見出した。特に、ユーロピウム(Eu)金属ナノワイヤを内包したCNTでは、その内包率は90%以上にも達していて、世界の最高級のナノワイヤ・ナノチューブになっている。高分解能TEM観察によると、金属ナノワイヤ中の金属原子間の距離はバルク金属のそれより、10~15%程度も長いことが分かった。これは、内包金属原子がCNTとの相互作用により、プラスに帯電しているため、クーロン相互作用により原子距離が異常に長くなっていると思われる。また、これらの金属ナノワイヤ内包CNTの低温での磁化率はバルクの磁化率より20倍も大きいことを発見した。これは、まさに、今まで発見されなかった、ナノチューブ内部に存在する、超極細の金属ナノワイヤの特異な磁気物性に外ならない。
本研究はAngew. Chem.誌に掲載されるや否や、世界中の研究者の注目を集め、Nature Nanotechnology誌,Nature Asia Materials, Royal Society of Chemistry誌などで大きくその業績が紹介された。国内でもこの研究は注目を浴び、朝日、読売、毎日、日経、中日新聞など10誌を超える新聞に掲載され、広く一般の人々の注目も集めた。

  • Research Products

    (39 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (24 results) (of which Peer Reviewed: 24 results) Presentation (14 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Controlling Intermolecular Spin Interactions of La@C82 in Empty Fullerene Matrices2010

    • Author(s)
      Y.Ito
    • Journal Title

      Phys.Chem.Chem.Phys. 12

      Pages: 1618-1623

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synethesis of Single-Wall Carbon Nanotubes through Micropores of Surface-Treated Zeolites by Catalyst-Supported Chemical Vapor Deposition2010

    • Author(s)
      K.Kobayashi
    • Journal Title

      J.Nanosci.Nanotech. 10

      Pages: 3919-3923

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interplay of Tomonaga-Luttinger Liquids and Superconductive Phase in Carbon Nanotubes2010

    • Author(s)
      J.Haruyama
    • Journal Title

      Europhys.Lett. 89

      Pages: 27003-1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exchange Interactions of Spin-Active Metallofullerenes in Solid-State Carbon Networks2010

    • Author(s)
      M.Zaka
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 81

      Pages: 075424-1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regrowth of Carbon Nanotubes Array on Al Layer Coated Substrate2010

    • Author(s)
      C-C.Chiu
    • Journal Title

      J.Nanomater. vol.2010

      Pages: Article ID 906204, 7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Imidazolium Modified Carbon Nanohorns : Switchable Solubility and Stabilization of Metal Nanoparticles2010

    • Author(s)
      N.Karousis
    • Journal Title

      J.Mater.Chem 20

      Pages: 2959-2964

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of Single-Wall Carbon Nanotubes within the Channels of a Mesoporous Material by Catalyst-Supported Chemical Vapor Deposition2009

    • Author(s)
      K.Kobayash
    • Journal Title

      Carbon 47

      Pages: 722-730

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Determining Exact Molar Absorbance Coefficient of Single-Wall Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      S.Kuwahara
    • Journal Title

      Phys.Chem.Chem.Phys. 11

      Pages: 1091-1097

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Moire Image Patterns on Doubel-Walled Carbon Nanotubes Observed by Scanning Tunnneling Microscopy2009

    • Author(s)
      N.Fukui
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 79

      Pages: 125402-1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Possible Formation- of Interlayer Nano-p-n Junctions and Quantum Dot in Double-Wall Carbon Nanotube with Electrode Contacts to Different Layers2009

    • Author(s)
      T.Shimizu
    • Journal Title

      Appl.Phys.Lett 94

      Pages: 143104-1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Raman Spectral Features of Longer Polyynes HC2nH (n=4-8) in SWNTs2009

    • Author(s)
      T.Wakabayashi
    • Journal Title

      Eur.Phys.J.D 52

      Pages: 79-82

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A New AFM-HRTEM Combined Technique for Probing Isolated Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      S.Kuwahara
    • Journal Title

      Nanotechnology 20

      Pages: 225702-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] One-Dimensional Confined Motion of Single Metal Atoms inside Double-Wall Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      J.H.Warner
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 102

      Pages: 195504-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unsynchronized Diameter Changes of Double-Wall Carbon Nanotubes during Chemical Vapour Deposition Growth2009

    • Author(s)
      G-Q.Ning
    • Journal Title

      Chem.Asian J. 4

      Pages: 955-960

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acuminated Fluorescence of Er^<3+> Centres in Endohedral FullerenesThrough the Incarceration of a Carbide Cluster2009

    • Author(s)
      S.P.Plant
    • Journal Title

      Chem.Phys.Lett. 476

      Pages: 41-45

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic Structure of Yttrium and Carbon Atoms Encapsulated Metallofullerenes, Y_2C_2@C_<82> : Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy and Theoretical Calculation2009

    • Author(s)
      S.Hino
    • Journal Title

      Bull.Chem.Soc.Jpn. 82

      Pages: 963-967

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Charge Transfer and Screening Effects in Polyynes Encapsupated inside Single-Wall Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      L.G.Moura
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 80

      Pages: 161401-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Morphology and Melting Behavior of Ionic Liquids inside Single-Walled Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      S.Chen
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 131

      Pages: 14850-14856

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High Yield Synthesis of Ultrathin Metal Nanowires in Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      R.Kitaura
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed. 48

      Pages: 8298-8302

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chromatographic Length-Separation and Photoluminescence Study on DNA-Wrapped Single-Wall and Double-Wall Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      Y.Asada
    • Journal Title

      J.Nanomater. vol.2009

      Pages: Article ID 257892, 8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Capturing the Motion of Molecular Nanomaterials Encapsulated within Carbon Nanotubes with Ultrahigh Temnoral Resolution2009

    • Author(s)
      J.H.Warner
    • Journal Title

      ACS Nano 3

      Pages: 3037-3044

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Single- and Double-Wall Carbon Nanotubes by Gas Flow-Modified Catalyst-Supported Chemical Vapor Deposition2009

    • Author(s)
      N.Kishi
    • Journal Title

      IEICE Trans.Electron. E29-C

      Pages: 1483-1486

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly Active and Selective Semihydrogenation of Alkynes with the Palladium Nanoparticles-Tetrabutylammonium Borohydride Catalyst System2009

    • Author(s)
      J.Hori
    • Journal Title

      Adv.Synth.Catal. 351

      Pages: 3143-3149

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] STM Tip-Current-Induced Polymerization of C_<60>, Ce_2@C_<80> and Lu_2@C_<76>2009

    • Author(s)
      K.Ohashi
    • Journal Title

      NANO 4

      Pages: 281-287

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 金属内包フラーレンとナノピーポッドの創製と評価2010

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      日本化学会第90回春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪府)
    • Year and Date
      2010-03-27
  • [Presentation] Filling Nanowires into Single- and Double-Wall Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      International Conference on Carbon Nanostructured Materials (Cnano '09)
    • Place of Presentation
      サントリニ(ギリシャ)
    • Year and Date
      20091004-20091008
  • [Presentation] Encapsulation of Linear-Polyynes inside Double-Wall Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      The 6^<th> Korean-Japan Carbon Nanotube Symposium.
    • Place of Presentation
      健康文化村 カルチャーリゾート フェストーネ(沖縄県)
    • Year and Date
      20091004-20091008
  • [Presentation] 1次元直鎖ポリイン内包のカーボンナノチューブの合成2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      文部科学省科学研究費特定領域研究 研究会
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台(兵庫県)
    • Year and Date
      2009-11-19
  • [Presentation] ナノテクノロジーとナノカーボン-セレンデイピテイー的発見-2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      愛知県立旭丘高等学校「愛知スーパーハイスクール」理科特別講座
    • Place of Presentation
      愛知県立旭丘高等学校、(愛知県)
    • Year and Date
      2009-11-06
  • [Presentation] Carbon Nanotubes with Peapods and Nanowires2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      大阪大学大学院工学研究科応用物理学ゼミナール
    • Place of Presentation
      大阪大学大学院工学研究科(大阪府)
    • Year and Date
      2009-11-05
  • [Presentation] Fabrication and Characterization of Nanowire-Nanotube Hybrid Materials2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      The 1st Shanghai Nanocarbon Forum
    • Place of Presentation
      上海大学(中国)
    • Year and Date
      2009-11-03
  • [Presentation] Putting Atomic Nanowires into Carbon Nanotubes"September 28, 2009, Nagoya, Japan2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      The 8^<th> Joint Seminar on University of Muenster-Nagoya University
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2009-09-28
  • [Presentation] 宇宙かち超極微小ナノの世界へ2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      サイエンス・カフェ、ガリレオ・ガリレイ
    • Place of Presentation
      ルーセント・タワー(愛知県)
    • Year and Date
      2009-08-02
  • [Presentation] ナノサイエンスとナノテクノロジーへの挑戦~宇宙からナノの世界へ~2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      愛知県立一宮高校スーパー・サイエンス、・ハイスクール・プログラム
    • Place of Presentation
      アイプラザ一宮(愛知県)
    • Year and Date
      2009-07-08
  • [Presentation] 21世紀を拓く、ナノカーボン!2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      (株)ワオ・コーポレーション、「高校生のための『超』教養講座」
    • Place of Presentation
      (株)ワオ・コーポレーション(大阪)
    • Year and Date
      2009-05-26
  • [Presentation] 英語で真剣勝負-斬れる英語を磨こう-2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      愛知県立時習館高等学校SSH英語特別講演会
    • Place of Presentation
      愛知県立時習館高校(愛知県)
    • Year and Date
      2009-05-21
  • [Presentation] Filling Nanowires into Single- and Double-Wall Carbon Nanotubes2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      The 215th Electrochemical Society (ECS) Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(アメリカ)
    • Year and Date
      2009-05-21
  • [Presentation] Enhanced Photoluminescence from Er^<3+> and Tm^<2+> Encapsulated in Fullerenes2009

    • Author(s)
      篠原久典
    • Organizer
      The 215th Electrochemical Society (ECS) Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(アメリカ)
    • Year and Date
      2009-05-21
  • [Remarks]

    • URL

      http://nano.chem.nagoya-u.ac.jp/japanese/photo/index.html

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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