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収差補正TEMを用いたナノチューブリアクタにおけるナノ物質生成反応の直接観察

研究課題

研究課題/領域番号 13J03413
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 ナノ構造科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

趙 思瀚  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード2D materials / CVD / TMDs / 2D metals / hBN substrate / NbS2 / TMDCs / Superconductivity / in situ TEM / DWCNTs / high temperature TEM / coalescence of CNTs / inter-layer coupling / one-dimensional / optical transitions / excitons
研究実績の概要

Progress on researches of two-dimensional (2D) metals strongly relies on development of the growth technique. Studies on preparation of 2D metals have so far been limited, and this is in stark contrast to the situation of 2D semiconductors, where various layered semiconductors, including MoS2, WS2, MoSe2, WSe2, have been isolated in its monolayer form. In this work, we have developed a facile method to prepare 2D metallic transition metal dichalcogenides (TMDCs) by chemical vapor deposition (CVD) method, where direct growth of few-layered NbS2 (3R phase) on atomically flat hexagonal boron nitride (hBN) has been demonstrated. Structural characterization of the so-grown NbS2 was performed with atomic force microscopy, optical microscopy, electron microscopy and optical spectroscopy, revealing that the utilization of hBN as growth substrates is a key factor for the first successful CVD growth of 2D metallic TMDCs with large single-domain size (several µm). Electrical transport measurements have clearly shown that NbS2 atomic layers down to few-layer-thickness are metal. The current study opens up a new synthetic route for controllable growth of 2D layered metallic materials, which is of great importance in study of rich physics in 2D metals, as well as in search for novel 2D superconductors.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件) 学会・シンポジウム開催 (3件)

  • [雑誌論文] Two-dimensional metallic NbS2: growth, optical identification and transport properties2016

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao, Takato Hotta, Takashi Koretsune, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Katsuaki Sugawara, Takashi Takahashi, Hisanori Shinohara & Ryo Kitaura
    • 雑誌名

      2D Materials

      巻: 3 号: 2 ページ: 025027-025027

    • DOI

      10.1088/2053-1583/3/2/025027

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rayleigh scattering studies on inter-layer interactions in structure-defined individual double-wall carbon nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      S. Zhao, T. Kitagawa, Y. Miyauchi, K. Matsuda, H. Shinohara, and R. Kitaura
    • 雑誌名

      Nano Research

      巻: 7 号: 10 ページ: 1548-1555

    • DOI

      10.1007/s12274-014-0515-y

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic-inorganic azafullerene-gold c59n-au nanohybrid: synthesis, characterization, and properties2014

    • 著者名/発表者名
      G. Rotas, M. Niemi, N.V. Tkachenko, S. Zhao, H. Shinohara, and N. Tagmatarchis
    • 雑誌名

      Chemistry-a European Journal

      巻: 20 号: 45 ページ: 14729-14735

    • DOI

      10.1002/chem.201403517

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of zipper-like wall-to-wall coalescence of double-wall carbon nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao, Yasumitsu Miyata, Hisanori Shinohara, Ryo Kitaura
    • 雑誌名

      CARBON

      巻: 17 ページ: 159-165

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2014.01.024

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic application of nanosized CdS immobilized onto functionalized MWCNTs2014

    • 著者名/発表者名
      D. D. Chronopoulos, N. Karousis, S. Zhao, Q. Wang, H. Shinohara and N. Tagmatarchis
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 43 号: 20 ページ: 7429-7434

    • DOI

      10.1039/c3dt53338g

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Single- and few-layer metallic transition metal dichalcogenides: growth, optical and electronic transport properties2015

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao, Takato Hotta, Takashi Koretsune, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Hisanori Shinohara1 & Ryo Kitaura
    • 学会等名
      MRS Fall Meeting 2015
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2015-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single- and few-layer metallic NbS2: growth, optical identification and transport properties2015

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao, Takato Hotta, Takashi Koretsune, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Hisanori Shinohara, Ryo Kitaura
    • 学会等名
      7th annual Recent Progress in Graphene and Two-dimensional Materials Research Conference 2015
    • 発表場所
      Lorne, Victoria, Australia
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Few-layer-thin Two-dimensional Metallic Niobium Disulfide Nanosheets: Preparation, Optical Characterization and Transport Properties2015

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao, Takato Hotta, Takumi Sawazaki, Mitsuhiro Okada, Hisanori Shinohara and Ryo Kitaura
    • 学会等名
      Wonton 2015
    • 発表場所
      Banz Monastery, Germany
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Few-layer-thin Two-dimensional Metallic Niobium Disulfide Nanosheets: Preparation, Optical Characterization and Transport Properties2015

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao
    • 学会等名
      IWEPNM 2015
    • 発表場所
      Kirchberg in Tirol, Austria
    • 年月日
      2015-03-07 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Few-layer-thin Two-dimensional Metallic Niobium Disulfide Nanosheets: Preparation, Optical Characterization and Transport Properties2015

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao
    • 学会等名
      APS March Meeting 2015
    • 発表場所
      San Antonio, USA
    • 年月日
      2015-03-01 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CVD growth and structure characterization of NbS2 nanosheets2014

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao
    • 学会等名
      A3 Symposium on Emerging Materials 2014
    • 発表場所
      Tianjin, China
    • 年月日
      2014-10-18 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CVD growth and transport properties of NbS2 nanosheets2014

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao
    • 学会等名
      RPGR 2014
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Rayleigh scattering studies on inter-layer interactions in structure-defined individual double-wall carbon nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao
    • 学会等名
      Nano-Carbon meeting at Zao
    • 発表場所
      Zao, Japan
    • 年月日
      2014-07-31 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Unravelling inter-wall interactions on optical transition in double-wall car bon nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会 (2014)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Unravelling inter-wall interactions on optical transition in double-wall carbon nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao
    • 学会等名
      28^<th> International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials (IWEPNM 2014)
    • 発表場所
      Kirchberg in Tirol, Austria
    • 年月日
      2014-03-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Direct CVD Synthesis of Suspended Double-walled Carbon Nanotubes and Their Characterization by TEM and Optical Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao
    • 学会等名
      第45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
    • 発表場所
      大阪大学 大阪大学会館
    • 年月日
      2013-08-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] In-situ TEM Observation of Zipper-like Wall-to-Wall Coalescence of Double-wall Carbon Nanotubes with Home-made Very High Temperature Comnatible Heating Holder2013

    • 著者名/発表者名
      Sihan Zhao
    • 学会等名
      NT13 : The Fourteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Aalto University, Espoo, Finland
    • 年月日
      2013-06-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] MRS Fall Meeting 20152015

    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2015-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 7th annual Recent Progress in Graphene and Two-dimensional Materials Research Conference 20152015

    • 発表場所
      Lorne, Victoria, Australia
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Wonton 20152015

    • 発表場所
      Banz Monastery, Germany
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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