| 研究課題/領域番号 |
17310084
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
マイクロ・ナノデバイス
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| 研究機関 | 大阪大学 (2006)
大阪府立大学 (2005) |
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研究代表者 |
中山 喜萬 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20128771)
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| 研究分担者 |
平井 義彦 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (50285300)
秋田 成司 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (60202529)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2006年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2005年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
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| キーワード | カーボンナノチューブ / モーター / NEMS / マニピュレータ / 透過電子顕微鏡 / 滑り / モータ |
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| 研究概要 |
本研究では,熱エネルギー(kT)を利用して動作するカーボンナノチューブ(CNT)モーターの可能性を探求するために研究開発を進め次の成果を得た。
1)透過電子顕微鏡内で格子像を観察しながらCNTの操作が行えるマニピュレータを開発した。
2)モーターに使うCNTの調査を行い、製法による欠陥は電気的特性に比べ機械的特性に大きな影響を及ぼすことを示した。
3)結晶性の良いCNTでは、層間およびCNT間がファンデル・ワールス相互作用に支配されることを見いだした。
4)CNTの切断、接合、塑性変形、欠陥修復を通電により制御性よく行えるプロセス技術を開発した。
5)2層CNTのカイラリティの同定法として電子回折法を採用し直径10nm領域の判定が可能になった。
6)内外層のCNTをそれぞれ回転子と固定子とするkTモーターの製作プロセスを検討した。固定子となるCNTにC60を内包させ、それ加熱して、回転子となる籠状CNTを作ることに成功した。
7)回転子の回転を確認するためのマーカーとして、回転子CNTの端部の微細構造を利用できる見通しを得た。
8)分子動力学的シミュレーションにより、kTモーターに適するCNTの組み合わせについて検討した。先に報告されていた内層(8.4)/外層(14.8)の他、内層(17,1)/外層(22,7)の可能性を見いだした。
以上のとおり、研究期間内にkTモーターの動作を確認するまでには至らなかったが、それを可能にする知見および技術を蓄積した。また、ここで得られた成果は、CNTを用いたセンサデバイスやスイッチングデバイス、アクチュエータなど他の多くのナノデバイス製作の基礎となる知見および技術を提供し、ナノデバイス開発に大いに貢献する。
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