Synthesis of material library of 1-Dimensional hetero structures

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21F21055
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 丸山 茂夫 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90209700)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ZHENG YONGJIA 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2021-04-28 – 2023-03-31
• Keywords: 1次元ヘテロ構造 / 径方向・軸方向ヘテロ構造

Outline of Annual Research Achievements

2年目には、さらに一歩進めて1次元ヘテロ構造の概念を広げた。まず、SWCNT-BNNT-WS2ヘテロ構造において、最外層としてチューブ状のタングステンジサルファイド（WS2）が実現された。さらに、このWS2は、前述のチューブ状のMoS2と軸方向に結合させることができ、1次元MoS2 - WS2軸方向接合を形成することができた。このようなナノチューブ構造は、径方向および軸方向の両方で異なるものであり、全体の構造は幅5nmに制限されていた。1次元MoS2 - WS2軸方向接合のほか、1次元MoS2 - WS2合金ナノチューブも最外層として実現することができた。この「ダブルヘテロ」構造は、現在の1次元ヘテロ構造の知識を拡張するだけでなく、次世代の電子デバイスや光電子デバイスとして新たに開発された1次元ヘテロ構造の研究への基盤を築いている。

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

• [Journal Article] Spiro-OMeTAD versus PTAA for single-walled carbon nanotubes electrode in perovskite solar cells (2023)
  • Author(s): Zhang Bo-Wen、Lin Hao-Sheng、Qiu Xi-Yang、Shui Qing-Jun、Zheng Yong-Jia、Almesfer Mohamad、Kauppinen Esko I.、Matsuo Yutaka、Maruyama Shigeo
  • Journal Title: Carbon Volume: 205 Pages: 321～327
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2023.01.011
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Surfactant-Assisted Isolation of Small-Diameter Boron-Nitride Nanotubes for Molding One-Dimensional van der Waals Heterostructures (2022)
  • 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 / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Synthesis of vertically aligned boron nitride nanotubes with a template of single-walled carbon nanotubes (2022)
  • Author(s): Liu Ming、Wang Shuhui、Zheng Yongjia、Takeuchi Miyuki、Inoue Taiki、Xiang Rong、Maruyama Shigeo
  • Journal Title: Journal of Materials Research Volume: 37 Pages: 4428～4437
  • DOI: 10.1557/s43578-022-00759-z
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Fabricating one-dimensional van der Waals heterostructures on chirality-sorted single-walled carbon nanotubes (2022)
  • Author(s): Zhang Ruixi、Feng Ya、Li Henan、Kumamoto Akihito、Wang Shuhui、Zheng Yongjia、Dai Wanyu、Fang Nan、Liu Ming、Tanaka Takeshi、Kato Yuichiro K.、Kataura Hiromichi、Ikuhara Yuichi、Maruyama Shigeo、Xiang Rong
  • Journal Title: Carbon Volume: 199 Pages: 407～414
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2022.07.076
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] One-dimensional van der Waals (hetero)2structure (2023)
  • Author(s): Yongjia Zheng, Wanyu Dai, Akihito Kumamoto, Yuta Sato, Keigo Otsuka, Qiang Zhang, Esko I. Kauppinen, Yuichi Ikuhara, Kazu Suenaga,Shigeo Maruyama, Rong Xiang
  • Organizer: 第64回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
• [Presentation] Experimental realization of the WS2-based 1D vdW heterostructure (2022)
  • Author(s): Yongjia Zheng, Wanyu Dai, Akihito Kumamoto, Jenichi Clairvaux Felizco, Yuta Sato, Kazu Suenaga, Keigo Otsuka, Qiang Zhang, Anton Anisimov, Esko I. Kauppinen, Rong Xiang, Shigeo Maruyama
  • Organizer: 第63回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム