| 研究課題/領域番号 |
17H04953
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
複合材料・表界面工学
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
二村 竜祐 信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (90647223)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
23,790千円 (直接経費: 18,300千円、間接経費: 5,490千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 21,190千円 (直接経費: 16,300千円、間接経費: 4,890千円)
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| キーワード | 複合材料 / 磁性材料 / イオン液体 / X線散乱測定 / 磁化率測定 / カーボンナノチューブ / 1次元構造 / 分子シミュレーション / 異常クーロン力空間 / 磁性イオン液体 / 異常クーロン相互作用 / 超イオン状態 / 強磁性材料 / ハイブリッドリバースモンテカルロ / 異常クーロン力場 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、カーボンナノチューブが有する特異的なクーロン相互作用空間と、閉じ込めた分子集団を一方向に並ばせる性能を最大限に有効活用し、磁性イオン液体との複合化により1次元強磁性材料の合成を目指した。目的の達成のため、1）磁性イオン液体を含むイオン液体構造の基礎科学的解明、2）イオン液体がカーボンナノチューブの1次元細孔中で示す秩序構造形成機構の解明、3）磁性イオン液体とカーボンナノチューブとの複合材料の合成を行った。特に3）では、通常は液体である磁性イオン液体をナノチューブと混合させるだけで、結晶様の1次元秩序構造を得ることに成功した。本研究により新たな超高容量記憶デバイスの開発が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、カーボンナノチューブを含むナノカーボン細孔中でのイオン液体構造の特異性を明らかにした。具体的には、導電性を有するナノカーボン細孔中でイオン液体は、同種イオンが近接した超イオン状態を形成することを解明した。これはナノ空間を利用することで、お互いにクーロン斥力が働く磁性イオンを密に配列させ、結果として強磁性を示すナノカーボン複合材料を合成可能であることを強く支持する。さらに本研究では磁性イオン液体とカーボンナノチューブの複合材料が秩序構造を形成することを明らかにし、既存の磁気記憶デバイスを凌ぐ新規超高容量記憶デバイスの開発に向け大きく前進した。
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