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2022 Fiscal Year Annual Research Report

ナノチューブにおけるキラリティと物性

Research Project

Project/Area Number 20H02573
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

柳 和宏  東京都立大学, 理学研究科, 教授 (30415757)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 蓬田 陽平  東京都立大学, 理学研究科, 助教 (90647158)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsカイラルナノチューブ / エナンチオマー分離 / 単層カーボンナノチューブ / 遷移金属ダイカルコゲナイドナノチューブ / 円二色性 / 円二色性発光
Outline of Annual Research Achievements

単層カーボンナノチューブ(SWCNT)や二硫化タングステンナノチューブ(WS2-NT)といったカイラル構造を有するナノチューブ物質群においては、キラリティ性をもつカイラル構造を反映して、非相反伝導・特殊な円偏光応答・バルク光電変換といった、特異な物性が見出されることが期待される。本研究では、SWCNTでは、エナンチオマー分離し、ある片方のカイラル構造を持つ鏡像異性体を多く含んだSWCNT試料を精製し、それが一方向に配列した配列薄膜を創出し、そのキラリティ性を反映した新奇物性の探索をバルク薄膜で行う。また、WS2-NTに代表される遷移金属カルコゲナイドナノチューブ(TMDC-NT)においては、そのカイラル構造と物性との関係を明らかにする為に、合成・精製技術開発を更に発展させ、ナノチューブ物質群におけるキラリティと物性との関係を実験的に解き明かす。2023年度は、コロナの社会情勢の中、研究活動が制限される中、以下の研究を進めた。【カイラル構造と円二色性】キャリア注入時における円二色性を評価する測定技術を確立し、キャリア注入によって生じるCNT上におけるトリオン吸収帯における円二色性を世界で初めて明らかにした。また、(6,5)および(11,-5)試料における発光において発光円二色性が見いだされることを突き止め、更に、電流注入円二色性発光も可能である知見を得た。近赤外領域における円二色性発光を見出している【試料作製技術開発】小直径WS2-NTの合成を進め、化学気相法による基板成長単結晶WO3ナノワイヤーからの小直径WS2-NT(直径は10nm程)の合成に成功し、その発光の直径依存性を見出す実験結果を得た。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] ハイデルベルグ大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ハイデルベルグ大学
  • [Int'l Joint Research] ライス大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ライス大学
  • [Journal Article] Continuous Color‐Tunable Light‐Emitting Devices Based on Compositionally Graded Monolayer Transition Metal Dichalcogenide Alloys2022

    • Author(s)
      Pu Jiang、Ou Hao、Yamada Tomoyuki、Wada Naoki、Naito Hibiki、Ogura Hiroto、Endo Takahiko、Liu Zheng、Irisawa Toshifumi、Yanagi Kazuhiro、Nakanishi Yusuke、Gao Yanlin、Maruyama Mina、Okada Susumu、Shinokita Keisuke、Matsuda Kazunari、Miyata Yasumitsu、Takenobu Taishi
    • Journal Title

      Advanced Materials

      Volume: 34 Pages: 2203250~2203250

    • DOI

      10.1002/adma.202203250

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Surfactant-Assisted Isolation of Small-Diameter Boron-Nitride Nanotubes for Molding One-Dimensional van der Waals Heterostructures2022

    • Author(s)
      Furusawa Shinpei、Nakanishi Yusuke、Yomogida Yohei、Sato Yuta、Zheng Yongjia、Tanaka Takumi、Yanagi Kazuhiro、Suenaga Kazu、Maruyama Shigeo、Xiang Rong、Miyata Yasumitsu
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: 16 Pages: 16636~16644

    • DOI

      10.1021/acsnano.2c06067

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unravelling the Complete Raman Response of Graphene Nanoribbons Discerning the Signature of Edge Passivation2022

    • Author(s)
      Milotti Valeria、Berkmann Claudia、Laranjeira Jorge、Cui Weili、Cao Kecheng、Zhang Yifan、Kaiser Ute、Yanagi Kazuhiro、Melle‐Franco Manuel、Shi Lei、Pichler Thomas、Ayala Paola
    • Journal Title

      Small Methods

      Volume: 6 Pages: 2200110~2200110

    • DOI

      10.1002/smtd.202200110

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Electric-field-induced metal-insulator transition and quantum transport in large-area polycrystalline <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mi>MoS</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math> monolayers2022

    • Author(s)
      Ou Hao、Yamada Tomoyuki、Mitamura Masaya、Edagawa Yusuke、Matsuda Tatsuma D.、Yanagi Kazuhiro、Chen Chang-Hsiao、Li Lain-Jong、Takenobu Taishi、Pu Jiang
    • Journal Title

      Physical Review Materials

      Volume: 6 Pages: 64005

    • DOI

      10.1103/PhysRevMaterials.6.064005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conserved axis-dependent conduction polarity in NaSnAs polycrystalline bulk sample for transverse thermoelectric application2022

    • Author(s)
      Omprakash Muthusamy、Usui Hidetomo、Yanagi Kazuhiro、Mizuguchi Yoshikazu、Goto Yosuke
    • Journal Title

      Materials Today Communications

      Volume: 31 Pages: 103558~103558

    • DOI

      10.1016/j.mtcomm.2022.103558

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat and Charge Carrier Flow through Single-Walled Carbon Nanotube Films in Vertical Electrolyte-Gated Transistors: Implications for Thermoelectric Energy Conversion2022

    • Author(s)
      Ueji Kan、Muto Nobuhiro、Heimfarth Daniel、Matsuoka Yuya、Ichinose Yota、Yomogida Yohei、Yagi Takashi、Zaumseil Jana、Yanagi Kazuhiro
    • Journal Title

      ACS Applied Nano Materials

      Volume: 5 Pages: 6100~6105

    • DOI

      10.1021/acsanm.2c01687

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Structures and optical properties of thin tungsten oxide nanowires treated with poly(ethylene glycol)2022

    • Author(s)
      Rahman Md. Ashiqur、Yomogida Yohei、Nagano Mai、Tanaka Ryoga、Yanagi Kazuhiro
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 61 Pages: SD1018~SD1018

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac528c

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Formation of a Two-Dimensional Electronic System in Laterally Assembled WTe Nanowires2022

    • Author(s)
      Shimizu Hiroshi、Pu Jiang、Liu Zheng、Lim Hong En、Maruyama Mina、Nakanishi Yusuke、Ito Shunichiro、Kikuchi Iori、Endo Takahiko、Yanagi Kazuhiro、Oshima Yugo、Okada Susumu、Takenobu Taishi、Miyata Yasumitsu
    • Journal Title

      ACS Applied Nano Materials

      Volume: 5 Pages: 6277~6284

    • DOI

      10.1021/acsanm.2c00377

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hall effect in gated single-wall carbon nanotube films2022

    • Author(s)
      Yomogida Yohei、Horiuchi Kanako、Okada Ryotaro、Kawai Hideki、Ichinose Yota、Nishidome Hiroyuki、Ueji Kan、Komatsu Natsumi、Gao Weilu、Kono Junichiro、Yanagi Kazuhiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 101

    • DOI

      10.1038/s41598-021-03911-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Circularly polarized near-infrared light-emitting transistors with enantiomer-sorted single-wall carbon nanotubes2023

    • Author(s)
      Y. Yomogida, F. L. Sebastian, Y. Hosokawa, N. F. Zorn, S. Wieland, K. Yanagi, J. Zaumseil
    • Organizer
      The 35th International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials (IWEPNM 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Circular dichroism of trion in single walled carbon nanotubes2022

    • Author(s)
      Yuuya Hosokawa, Kan Ueji, Yohei Yomogida, Kazuhiro Yanagi
    • Organizer
      MNC2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 単層カーボンナノチューブにおけるトリオンの円偏光二色性2022

    • Author(s)
      細川 裕矢、柳 和宏、蓬田 陽平、上治 寛
    • Organizer
      第83回応用物理学会秋期学術講演会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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