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金属酸化物単結晶ナノワイヤの界面設計による機能創出

研究課題

研究課題/領域番号 15H03528
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料化学
研究機関九州大学

研究代表者

柳田 剛  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (50420419)

連携研究者 長島 一樹  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (10585988)
研究協力者 竹田 精治  大阪大学, 産業科学研究所, 教授
内田 建  慶應義塾大学, 理工学部, 教授
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2015年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワード単結晶ナノワイヤ / 酸化物ナノワイヤ / 分子認識 / 金属酸化物ナノワイヤ / 単結晶 / ナノ機能界面・表面 / ナノ材料 / 金属酸化物
研究成果の概要

1次元単結晶ナノワイヤの研究は、マヨラナ準粒子に代表される基礎学術的なものから、優れた電子輸送特性と巨大表面積を活用したデバイス応用研究に至るまで多岐に渡る。しかし、機能の宝庫である金属酸化物ナノワイヤでは、ナノワイヤ界面(表面、ナノワイヤ-電極界面)の設計指針が欠如しており、機能発現及びデバイス応用展開における本質的な問題となっていた。本研究では、単結晶金属酸化物ナノワイヤにおいて界面が与える電子・熱物性への影響を明らかにし、これを制御する新たな設計指針構築に成功した。本知見により、金属酸化物ナノワイヤ本来の機能物性抽出、及び金属酸化物ナノワイヤによる革新的機能デバイス創出が期待される。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 16件、 招待講演 24件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] 結晶成長の空間選択性に基づいた単結晶金属酸化物ナノワイヤの創製とナノデバイス展開2018

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛, 長島一樹, 高橋綱己
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 87 ページ: 29-33

    • NAID

      130007715556

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Long-Term Stability of Oxide Nanowire Sensors via Heavily Doped Oxide Contact2017

    • 著者名/発表者名
      H. Zeng, T. Takahashi, M. Kanai, G. Zhang, H. Yong, K. Nagashima and T. Yanagida
    • 雑誌名

      ACS Sensors

      巻: 2 号: 12 ページ: 1854-1859

    • DOI

      10.1021/acssensors.7b00716

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] True Vapor-Liquid-Solid Process Suppresses Unintentional Carrier Doping of Single Crystalline Metal Oxide Nanowires2017

    • 著者名/発表者名
      H. Anzai, M. Suzuki, K. Nagashima, M. Kanai, Z. Zhu, Y. He, M. Boudot, G. Zhang, T. Takahashi, K. Kanemoto, T. Seki, N. Shibata and T. Yanagida
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 17 号: 8 ページ: 4698-4705

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.7b01362

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 空間選択性に立脚した単結晶金属酸化物ナノワイヤの創製とナノ物性・機能デバイス2017

    • 著者名/発表者名
      柳田剛、長島一樹
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 38 ページ: 351-356

    • NAID

      130005815151

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 単結晶金属酸化物ナノワイヤ分子認識センサ2017

    • 著者名/発表者名
      高橋綱己, 長島一樹, 柳田 剛
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニアリング

      巻: 62 ページ: 798-803

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Rational Concept for Reducing Growth Temperature in Vapor-Liquid-Solid Process of Metal Oxide Nanowires2016

    • 著者名/発表者名
      Zhu, Z., M.Suzuki, K.Nagashima, M.Kanai, G.Meng, H.Anzai, F.Zhuge, Y.He, M.Boudot and T.Yanagida
    • 雑誌名

      Nano Letter

      巻: 16 ページ: 7495-7502

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tailoring Nucleation at Two Interfaces Enables Single Crystalline NiO Nanowires via Vapor-Liquid-Solid Route2016

    • 著者名/発表者名
      Nagashima, K., H.Yoshida, A.Klamchuen, M.Kanai, G.Meng, F.Zhuge, Y.He, H.Anzai, Z.Zhu, M.Suzuki, M.Boudot, S.Takeda and T.Yanagida
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. & Inter.

      巻: 8 号: 41 ページ: 27892-27899

    • DOI

      10.1021/acsami.6b09761

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identifying DNA Methylation in a Nanochannel2016

    • 著者名/発表者名
      Sun, X., T.Yasui, T.Yanagida, N.Kaji, S.Rahong, M.Kanai, K.Nagashima, T.Kawai and Y.Baba
    • 雑誌名

      STAM

      巻: 17 ページ: 644-649

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoscale Thermal Management of Single SnO2 Nanowire: pico-Joule Energy Consumed Molecule Sensor2016

    • 著者名/発表者名
      Meng, G., F. Zhuge, K. Nagashima, A. Nakao, M. Kanai, Y. He, M. Boudot, T. Takahashi, K. Uchida and T. Yanagida
    • 雑誌名

      ACS Sensors

      巻: 1 号: 8 ページ: 997-1002

    • DOI

      10.1021/acssensors.6b00364

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational Concept for Designing Vapor-Liquid-Solid Growth of Single Crystalline Metal Oxide Nanowires2015

    • 著者名/発表者名
      Klamchuen, A., M. Suzuki, K. Nagashima, H. Yoshida, M. Kanai, F. W. Zhuge, Y. He, G. Meng, S. Kai, S. Takeda, T. Kawai and T. Yanagida
    • 雑誌名

      Nano Letter

      巻: 15 ページ: 6406-6412

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Self-assembled Nanowire Arrays as Three-dimensional Nanopores for Filtration of DNA Molecules2015

    • 著者名/発表者名
      S. Rahong, T. Yasui, T. Yanagida, K. Nagashima, M. Kanai, G. Meng, Y. He, F. Zhuge, N. Kaji, T. Kawai, Y. Baba
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 31 号: 3 ページ: 153-157

    • DOI

      10.2116/analsci.31.153

    • NAID

      130004827469

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-dimensional Nanowire Structures for Ultra-Fast Separation of DNA, Protein and RNA Molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Rahong, S., T. Yasui, T. Yanagida, K. Nagashima, M. Kanai, G. Meng, Y. He, F.W. Zhuge, N. Kaji, T. Kawai, and Y. Baba
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 10584-10592

    • DOI

      10.1038/srep10584

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 分子の空間選択性に基づく単結晶酸化物ナノワイヤの創成と分子センサ・メモリデバイスへの展開2017

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single Crystalline Metal Oxide Nanowires and Their Promises2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      ISPLASMA2017
    • 発表場所
      中部大学(愛知県)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 原子・分子の空間選択性に基づいた単結晶酸化物ナノワイヤの創成と機能デバイスへの展開2017

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2017-02-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Material Design of Single Crystalline Oxide Nanowires and Their Promises for Nano IoT Device Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      SKY 3
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      2017-02-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 原子・分子の空間選択性に基づいた単結晶酸化物ナノワイヤの創成とIoTデバイスへの展開2017

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      第89回 化学センサ研究会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Impact of pMAIRS on Metal Oxide Nanowires;2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      SCIX2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metal Oxide Nanowires and Their Promises2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metal Oxide Nanowires and Their Promises2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      ICAPMA2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single Crystalline Metal Oxide Nanowires and Their Promises-Toward IoT Nanodevices To Make Our Daily Life and Health Better2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      Jinlin University Work shop2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 単結晶酸化物ナノワイヤを用いた分子認識デバイス2017

    • 著者名/発表者名
      柳田剛
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶酸化物ナノワイヤの熱管理工学による分子認識デバイスの創成2017

    • 著者名/発表者名
      柳田剛
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物ナノワイヤの創製と機能デバイスへの展開2016

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      2016 真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single Crystalline Metal Oxide Nanowires and Their Promises2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      ICFD 2016
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物 単結晶ナノワイヤの形成メカニズムと物性デバイスへの展開2016

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      第21回九州薄膜表面研究会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      2016-06-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化物ナノワイヤを用いたナノバイオデバイス2016

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      一般社団法人日本真空学会定例研究会
    • 発表場所
      近畿大学会館(大阪府)
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Material Design of Single Crystalline Metal Oxide Nanowires and Their Promises for Green-innovation and Life-innovation2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      11th Asia-Pacific Microscopy Conference
    • 発表場所
      PHUKET GRACELAND RESORT&SPA (タイ プーケット)
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物 単結晶ナノワイヤの形成メカニズムと物性デバイスへの展開2016

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      第144回結晶工学分科会研究会
    • 発表場所
      東京都市大学(東京都)
    • 年月日
      2016-04-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single Crystalline Metal Oxide Nanowires and Their Promises2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      ISPlasma2016 / IC-PLANTS2016
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県)
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single Crystalline Metal Oxide Nanowires2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      3rd NUS-IMCE Workshop
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県)
    • 年月日
      2016-02-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Oxide Nanowire Devices for Analyzing Biomolecules2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      ハワイコンベンションセンター(アメリカ合衆国ハワイ州)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単結晶金属酸化物ナノワイヤの材料設計とそのナノデバイス展開2015

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      電子情報技術産業協会 第5回「量子現象利用デバイス技術分科会」
    • 発表場所
      新化学技術推進協会 (東京都)
    • 年月日
      2015-12-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single Crystalline Metal Oxide Nanowires2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      CEMS Topical Meeting on Oxide Interfaces 2015
    • 発表場所
      理化学研究所(埼玉県)
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Flexible Molecule Sensor using Single Crystalline Metal Oxide Nanowires2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      International Symposium on Thin Film Technologies for Flexible Devices
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Emerging Oxide Nanowires: Creation Concept and Their Promises for Novel Nanoscale Devices2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      228th ECS Meeting
    • 発表場所
      フェニックスコンベンションセンター(アメリカ合衆国アリゾナ州)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物単結晶ナノワイヤ2015

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      第3回・酸化物研究の新機軸に向けた学際討論会
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultra Low Power Consumed Molecule Sensing on Single Crystalline Nanowires2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Electronics,
    • 発表場所
      知床グランドホテル北こぶし(北海道)
    • 年月日
      2015-08-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属酸化物単結晶ナノワイヤ2015

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第49回基礎科学部会セミナー
    • 発表場所
      ウインク愛知(愛知県)
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物単結晶ナノワイヤ2015

    • 著者名/発表者名
      柳田 剛
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部 平成27年度第1回講演会
    • 発表場所
      イーグレ姫路(兵庫県)
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanowires Alignment on Micrometer Scale Hydrophilic Patterns by Blade-coating Method2015

    • 著者名/発表者名
      He Yong and Takeshi Yanagida
    • 学会等名
      EMN Qingdao Meeting -- Energy Materials & Nanotechnology
    • 発表場所
      Grand Regency Hotel(中華人民共和国山東省青島市)
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Resistive Switching: From Fundamentals of Nanoionic Redox Processes to Memristive Device Applications,Chapter 23 Bottom-Up Approaches for Resistive Switching Memories2016

    • 著者名/発表者名
      S. Spiga, T. Yanagida and T. Kawai
    • 出版者
      Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Resistive Switching: From Fundamentals of Nanoionic Redox Processes to Memristive Device Applications, Chapter 23 Bottom-Up Approaches for Resistive Switching Memories2016

    • 著者名/発表者名
      S. Spiga, T. Yanagida and T. Kawai
    • 総ページ数
      784
    • 出版者
      Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Magnetic Nano- and Microwires, Design, Synthesis, Properties and Applications, Ch16: Oxide nanowires for non-volatile memory applications2015

    • 著者名/発表者名
      K.Nagashima and T.Yanagida
    • 総ページ数
      870
    • 出版者
      Woodhead Publishing
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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