酸化物ナノチューブを拘束鋳型とする異方構造制御材料の創製

• 研究課題/領域番号: 17685021
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 中山 忠親 長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (10324849)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 27,430千円 (直接経費: 21,100千円、間接経費: 6,330千円); 2007年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2006年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2005年度: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
• キーワード: ナノ材料 / ナノチューブ / 複合材料 / 無機工業化学 / 自己組織化

研究概要

内包させるモデル物質として、一軸結晶異方性を有し、磁歪や磁気光学効果などの多様な物性の発現組成が物性発現に大きく影響を及ぼすために、合金組成を厳密に制御する必要がある。ここに、これら金属のアセチルアセトネート錯体のほか、DPM錯体、DMHD錯体などの異なる錯体を適宜選択することにより分解温度、蒸気圧をそろえた原材料を用いた。坦体としてはチタニアナノチューブの他に、希土類酸化物ナノチューブなどを利用した。これら材料を特殊溶媒中で均一になるように攪拌し、得られた混合物を特殊な雰囲気で所定の時間熱処理を行うことで、有機金属錯体の気化と分解を誘起させることで、複合体を得た。得られた材料の微細構造解析はTEMにより行い、この結果、直径5nmで均一な大きさからなるニッケル、パラジウム、白金、銀、鉄、鉄白金合金などからなる粒子が内包されていることを確認した。磁気特性についてはSQUID磁束計により行った結果、ニッケル内包チタニアナノチューブ材料において構造異方性に起因すると思われる磁気異方性の変化が確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of TiO_2 Nanosized Powder by Pulsed Wire Discharge (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Tokoi, Tsuneo Suzuki, Tadacluka Nakayama, Hisayuki Suematsu, Weihua Jiang, and Koichi Niihara
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 47 ページ: 760-763
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change in Electrical Resistivity of NiFe_2O_4 Porous Bulks Caused by Adsorption and Desorption of Alcohols (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Suzuki, Tadachika Nakayama, Tsuneo Suzuki, Hisayuki Suematsu, and Koichi Niihara
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 47 ページ: 661-663
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanosized Powder Preparation with High Energy Conversion Efficeency by Pulsed Wire Discherge (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Suematsu, K. Murai, Y. Tokoi, T. Suzuki, T. Nakayama, W. Jiang and K. Niihara
  • 雑誌名: Journal of the Chinese Ceramic Society 38 ページ: 939-947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abrupt Slope Change in Temperature Dependence of Resistivity in Ni-Fe-O Sintered Body (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, T. Suzuki, T. Nakayama, T. Onda, T. Akao, M. Hayakawa and K. Niihara
  • 雑誌名: J. Jpn. Soc. Pow. and Pow. Metal. 54 ページ: 209-212
  • NAID: 130000057954
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of of copper nanoparticles with an organic coating by a pulsed wire discharge method (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Murai, Y. Watanabe, Y. Saito, T. Nakayam, H. Suematsu, W. Jiang, K.H. Shin and K. Niihara
  • 雑誌名: Journal of Ceramic Processing Research 8 ページ: 114-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed Wire Discharge Apparatus for Mass Production of Nanosized Powders (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Nishimura, Y.Hayashi, T.Suzuki, T.Nakayama, H.Suematsu, W.Jiang, A.Yamazaki, K.Seki, K.Niihara
  • 雑誌名: Advanced Materials Research Vols.11-12 ページ: 315-318
• [雑誌論文] Pressure Dependence of Phases in Carbon Nanosized Powders for Investigating Cooling Rate of Pulsed Wire Discharge Plasma (2006)
  • 著者名/発表者名: R.Kobayashi, S.Nishimura, T.Suzuki, T.Nakayama, H.Suematsu, W.Jiang, K.Niihara
  • 雑誌名: Advanced Materials Research Vols.11-12 ページ: 510-512
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Titania Nanotube Doped with Small Amount of Cations (2006)
  • 著者名/発表者名: Tohru Sekino, Takumi Okamoto, Tomoko Kasuga, Takafumi Kusunose, Tadachika Nakayama, Koichi Niihara
  • 雑誌名: Key Engineering Materials vol.317-318 ページ: 251-254
• [雑誌論文] Preparation and Electrical Properties of Carbon Nanotubes Dispersed Zirconia Nanocomposites (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Ukai, T.Sekino, A.Hirvonen, N.Tanaka, T.Kusunose, T.Nakayama, Koichi Niihara
  • 雑誌名: Key Engineering Materials vol.317-318 ページ: 661-664
• [雑誌論文] Fabrication and Properties of Single Nanocomposites (2005)
  • 著者名/発表者名: Koichi Niihara, Tadachika Nakayama
  • 雑誌名: Journal of the Chinese Ceramic Society Vol.33,No.7 ページ: 876-881
• [雑誌論文] Mechanical and Magnetic Properties of Novel Y-TZP/Ni Nanocomposite Prepared by the Modified Internal Reduction Method (2005)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Kondo, Tohru Sekino, Norihito Tanaka, Tadachika Nakayama, Takafumi Kusunose, Koichi Niihara
  • 雑誌名: J.Am.Ceram.Soc. 88[6] ページ: 1468-1473
• [雑誌論文] Gamma-ray synthesis of magnetic nanocarrier composed of gold and magnetic iron oxide (2005)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Seino, Takuya Kinoshita, Yohei Otome, Takashi Nakagawa, Kenji Okitsu, Yoshiteru Mizukoshi, Tadachika Nakayama, Tohru Sekino, Koichi Niihara, Takao A.Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 293[1] ページ: 144-150
• [雑誌論文] Electrical and Mechanical Properties of K, Ca Ionic-conductive Silicon Nitride Ceramics (2005)
  • 著者名/発表者名: R.J.Sung, T.Kusunose, T.Nakayama, T.Sekino, S.W.Lee, K.Niihara
  • 雑誌名: Ceramic Transaction Vol.165 ページ: 31-38
• [学会発表] Fabrication of silver nanostructures by an underwater laser ablation method (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Minagawa, Koji Suwa, Tadachika Nakayama, Tuneo Suzuki, Hisayuki Suematsu, Weihua Jiang and Koichi Niihara
  • 学会等名: Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies
  • 発表場所: メルパルク長野
  • 年月日: 2008-06-22
• [学会発表] Processing, Structure, Property and Application of Multi Function Integrated Ceramic Nanocomposites (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Niihara, T. Kusunose, T. Nakayama, T. Sekino
  • 学会等名: 10th International Conference and Exhibition of the European Ceramic Society (EuroCera 2007)
  • 発表場所: ドイツ ベルリン
  • 年月日: 2008-06-19
• [学会発表] 含水チタニアナノチューブ/Pd複合材料における熱重量特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中山忠親・金弘大・鈴木俊太郎・寺内雅裕・関野徹・鈴木常生・末松久幸・新原晧一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2008-03-20
• [学会発表] The Novel Solution Process Using the Extreme Energy State for Nanomaterials (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama
  • 学会等名: BK21 "Nano-imagineers" Forum 2007 -Nanomaterials Design for Fusion Technology-
  • 発表場所: 韓国 漢陽大学 工学部
  • 年月日: 2007-10-24
• [学会発表] 溶液中での極限状態を利用した異方性銀ナノ材料の合成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 皆川 敬、朱 小鵬、中山忠親、鈴木常生、末松久幸、江 偉華、新原晧一
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第20回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] チタニアナノチューブを拘束鋳型とした異方構造ナノ粒子の合成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊太郎・中山忠親・寺内雅裕 吉村武・末松久幸・鈴木常生・新原晧一・板野真也・関野徹
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第20回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] 超音波化学反応と光照射を用いた異方性銀ナノ材料の合成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 皆川 敬、諏訪浩司、中山忠親、鈴木常生、末松久幸、新原晧一
  • 学会等名: 第68回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-06
• [備考]
  • URL: http://etigo.nagaokaut.ac.jp/people/staff/nky15/nky15.html
• [産業財産権] 有機物センサー用素子及びその製造方法 (2006)
  • 発明者名: 新原晧一, 末松久幸, 江偉 華, 鈴木常生, 中山忠親, 鈴木俊太郎, 鈴木崇弘
  • 権利者名: 国立大学法人 長岡技術科学大学
  • 産業財産権番号: 2006-315347
  • 出願年月日: 2006-11-22
• [産業財産権] 触媒体およびその製造方法 (2005)
  • 発明者名: 長谷川 順, 伊藤 みほ, 新原 晧一, 中山 忠親
  • 権利者名: 長谷川 順, 伊藤 みほ, 新原 晧一, 中山 忠親
  • 産業財産権番号: 2005-299889
  • 出願年月日: 2005-10-14