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単層カーボンナノチューブデバイス分析のその場レイリーイメージング分光

研究課題

研究課題/領域番号 17K06187
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関東京大学

研究代表者

千足 昇平  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50434022)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードカーボンナノチューブ / レイリー散乱分光 / その場計測 / 単層カーボンナノチューブ / レイリー散乱
研究成果の概要

単層カーボンナノチューブ(SWCNT)の工学的デバイス応用展開の加速を目指し,光学分光計測技術を開発した.特にレイリーイメージ像計測手法に着目しながら,他の光学分光イメージング法(ラマン散乱分光,蛍光発光分光など)と組み合わせ,同時に電子顕微鏡(SEM)や原子間力顕微鏡(AFM)と比較分析を行った.さらに,長尺なSWCNTの合成や,SWCNTの保護膜としてその外表面に窒化ホウ素ナノチューブを新たに合成する技術開発にも成功し,そのレイリーイメージ分析も実現した.また,SWCNT電子デバイス特性を計測しながら,光学分析も可能にする小型真空チャンバーの設計・製作にも成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

SWCNTは注目されるナノ材料の1つであり,様々な応用デバイスが開発・報告されているが,その実用化においては多くの課題がある.その1つとして,SWCNT物性が周辺環境に非常に敏感であることが挙げられる.その為,優れたSWCNT物性をデバイス応用するには,その保護膜形成技術やデバイス機能中におけるSWCNTを非接触で計測・分析する技術が重要である.ここでは,ナノチューブによる保護膜形成技術およびレイリー分光を含めた複数の光学計測手法による非接触なイメージング計測手法を開発することに成功しており,その学術的意義だけなく工学的応用を加速させる社会的意義も非常に大きいと考える.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 7件、 査読あり 14件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 16件、 招待講演 10件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] One-dimensional van der Waals heterostructures2020

    • 著者名/発表者名
      Xiang Rong、Inoue Taiki、Zheng Yongjia、Kumamoto Akihito、Qian Yang、Sato Yuta、以下22名省略
    • 雑誌名

      Science

      巻: 367 号: 6477 ページ: 537-542

    • DOI

      10.1126/science.aaz2570

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient growth of vertically-aligned single-walled carbon nanotubes with combining two unfavorable synthesis conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Liu Ming、An Hua、Kumamoto Akihito、Inoue Taiki、Chiashi Shohei、Xiang Rong、Maruyama Shigeo
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 146 ページ: 413-419

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2019.01.109

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Growth of single-walled carbon nanotubes by alcohol chemical vapor deposition with water vapor addition: Narrowing the diameter and chiral angle distributions2019

    • 著者名/発表者名
      H. Takezaki, T. Inoue, R. Xiang, S. Chiashi, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 96 ページ: 160-166

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2019.05.009

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics of Chirality Definable Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes2019

    • 著者名/発表者名
      R. Yoshikawa, K. Hisama, H. Ukai, Y. Takagi, T. Inoue, S. Chiashi, S. Maruyama
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 13 号: 6 ページ: 6506-6512

    • DOI

      10.1021/acsnano.8b09754

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regrowth and catalytic etching of individual single-walled carbon nanotubes studied by isotope labeling and growth interruption2019

    • 著者名/発表者名
      B. Koyano, T. Inoue, S. Yamamoto, K. Otsuka, R.Xiang, S. Chiashi, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 155 ページ: 635-642

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2019.09.031

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of uniform vertically-aligned carbon nanotube?polymer composite thin films by capillary flow intrusion2018

    • 著者名/発表者名
      Cha JinHyeok、Chiashi Shohei、Inoue Taiki、Einarsson Erik、Shiomi Junichiro、Maruyama Shigeo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 11 ページ: 115101-115101

    • DOI

      10.7567/jjap.57.115101

    • NAID

      210000149761

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Comparison Between Reduced and Intentionally Oxidized Metal Catalysts for Growth of Single‐Walled Carbon Nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      Qian Yang、An Hua、Inoue Taiki、Chiashi Shohei、Xiang Rong、Maruyama Shigeo
    • 雑誌名

      physica status solidi (b)

      巻: 255 号: 12 ページ: 1800187-1800187

    • DOI

      10.1002/pssb.201800187

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of in-plane sheet thermal conductance of single-walled carbon nanotube thin films by steady-state infrared thermography2018

    • 著者名/発表者名
      Feng Ya、Inoue Taiki、Watanabe Makoto、Yoshida Shuhei、Qian Yang、Xiang Rong、Kauppinen Esko I.、Chiashi Shohei、Maruyama Shigeo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 7 ページ: 075101-075101

    • DOI

      10.7567/jjap.57.075101

    • NAID

      210000149260

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Growth Analysis of Single-Walled Carbon Nanotubes Based on Interatomic Potentials by Molecular Dynamics Simulation2018

    • 著者名/発表者名
      Hisama Kaoru、Yoshikawa Ryo、Matsuo Teppei、Noguchi Takuya、Kawasuzuki Tomoya、Chiashi Shohei、Maruyama Shigeo
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 122 号: 17 ページ: 9648-9653

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b12687

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative study of bundle size effect on thermal conductivity of single-walled carbon nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      Feng Ya、Inoue Taiki、An Hua、Xiang Rong、Chiashi Shohei、Maruyama Shigeo
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 112 号: 19 ページ: 191904-191904

    • DOI

      10.1063/1.5021696

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Digital Isotope Coding to Trace the Growth Process of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      Keigo Otsuka, Shun Yamamoto, Taiki Inoue, Bunsho Koyano, Hiroyuki Ukai, Ryo Yoshikawa, Rong Xiang, Shohei Chiashi, Shigeo Maruyama
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 3994-4001

    • DOI

      10.1021/acsnano.8b01630

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carrier Polarity Engineering in Carbon Nanotube Field-Effect Transistors by Induced Charges in Polymer Insulator2018

    • 著者名/発表者名
      S. Aikawa, S. Kim, T. Thurakitseree, E. Einarsson, T. Inoue, S. Chiashi, K. Tsukagoshi, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 112 号: 1 ページ: 13501-13501

    • DOI

      10.1063/1.4994114

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Water-assisted self-sustained burning of metallic single-walled carbon nanotubes for scalable transistor fabrication2017

    • 著者名/発表者名
      K. Otsuka, T. Inoue, Y. Shimomura, S. Chiashi, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Nano Research

      巻: 10 号: 9 ページ: 3248-3260

    • DOI

      10.1007/s12274-017-1648-6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extended alcohol catalytic chemical vapor deposition for efficient growth of single-walled carbon nanotubes thinner than (6,5)2017

    • 著者名/発表者名
      B. Hou, C. Wu, T. Inoue, S. Chiashi, R. Xiang, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 119 ページ: 502-510

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2017.04.045

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Rayleigh scattering measurement of suspended SWCNTs coaxially wrapped with BNNTs.2020

    • 著者名/発表者名
      *S. Yotsumoto, H. Arai, Y. Zheng, T. Inoue, R. Xiang, S. Maruyama, S. Chiashi,
    • 学会等名
      第58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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] h-BN上へのガス流配向CNTの合成とラマン分光測定2020

    • 著者名/発表者名
      *佐藤 周,四元 聡,番場 雅典,井ノ上 泰輝,丸山 茂夫,千足 昇平,
    • 学会等名
      第58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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Isotope Labelling Analysis of Additive Gas Effects on Single-Walled Carbon Nanotube Growth2020

    • 著者名/発表者名
      B. Koyano,S. Yamamoto, A. Kobayashi, R. Ishimaru, K. Otsuka, T. Inoue, R. Xiang, S. Chiashi, S. Maruyama,
    • 学会等名
      第58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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Interaction between layers of single‐walled carbon nanotube coated with boron nitride nanotube2019

    • 著者名/発表者名
      K. Hisama, S. Okada, S. Chiashi, S. Maruyama,
    • 学会等名
      International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimensional Materials (NT19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Water Adsorption and Desorption on Single and Suspended Single-Walled Carbon Nanotubes by Spectroscopy,2019

    • 著者名/発表者名
      *S. Chiashi, Y. Homma,
    • 学会等名
      International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimensional Materials (NT19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Growth process of individual single‐walled carbon nanotubes analyzed by isotope labelling,2019

    • 著者名/発表者名
      *T. Inoue, B. Koyano, S. Yamamoto, S. Hiraoka, K. Otsuka, R. Xiang, S. Chiashi, S. Maruyama,
    • 学会等名
      International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimensional Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature Change of Water Adsorption Layer on Suspended Single‐walled Carbon Nanotube2019

    • 著者名/発表者名
      *Y. Homma, Y. Saito, Y. Tanaka, G. Yamaguchi, S. Chiashi,
    • 学会等名
      International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimensional Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoluminescence Spectra from Single‐Walled Carbon Nanotubes on hexagonal Boron Nitride2019

    • 著者名/発表者名
      *S. Yotsumoto, T. Ogamoto, T. Murai, H. Arai, T. Inoue, R. Xiang, S. Maruyama, S. Chiashi,
    • 学会等名
      International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimensional Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of phase of water confined in nanospace2019

    • 著者名/発表者名
      *Y. Homma, S. Chiashi,
    • 学会等名
      12th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '19
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 近赤外蛍光イメージング分光法による単層CNTの熱伝導率計測2019

    • 著者名/発表者名
      *千足 昇平,吉野 数基,加藤 高士,本間 芳和,
    • 学会等名
      第56回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Templated synthesis of nanomaterials with single-walled carbon nanotubes and their properties2019

    • 著者名/発表者名
      *S. Chiashi,
    • 学会等名
      第57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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single SWNT spectroscopy for nano-metrology,2018

    • 著者名/発表者名
      *Y. Homma, S. Chiashi,
    • 学会等名
      7th Workshop on Nanotube optics and Nanospectroscopy (Wonton 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phonon Assigning of G-band from Suspended Single-walled Carbon Nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      *Y. Tanaka, T. Kato, K. Yoshino, S. Chiashi, Y. Homma,
    • 学会等名
      7th Workshop on Nanotube optics and Nanospectroscopy (Wonton 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoluminescence from Single-walled Carbon Nanotubes on hexagonal Boron Nitride Substrates2018

    • 著者名/発表者名
      *S. Chiashi, S. Yotsumoto, T. Ogamoto, H. Arai, N. Ueda, T. Inoue, R. Xiang, S. Maruyama,
    • 学会等名
      7th Workshop on Nanotube optics and Nanospectroscopy (Wonton 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Water in Nanospace2018

    • 著者名/発表者名
      *Y. Homma, S. Chiashi,
    • 学会等名
      Water on Materials Surface 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermal conductivity measurement of a suspended single-walled carbon nanotube by photoluminescence spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      *S. Chiashi, K. Yoshino, T. Kato, Y. Saito, J. Shitaba, T. Hanashima, K. Nagano, Y. Homma,
    • 学会等名
      31st International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermal Conductivity Measurements of Single-Walled Carbon Nanotubes by Photoluminescence Imaging Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshino, K. Nagano, M. Horiguchi, Y. Tanaka, S. Chiashi, *Y. Homma,
    • 学会等名
      Materials Research Society (MRS) Fall Meeting & Exhibit
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tracing growth processes of individual single-walled carbon nanotubes by digital isotope coding2018

    • 著者名/発表者名
      K. Otsuka, S. Yamamoto, T. Inoue, R. Xiang, S. Chiashi, S. Maruyama
    • 学会等名
      第54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
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 同位体ラベルによる個々の CNT の成長過程追跡2018

    • 著者名/発表者名
      山元 隼,大塚 慶吾,井ノ上 泰輝,項 栄,千足 昇平,丸山 茂夫
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブ周囲への窒化ホウ素ナノチューブの合成2018

    • 著者名/発表者名
      井ノ上 泰輝,鄭 永嘉,柳 銘,項 栄,千足 昇平,丸山 茂夫
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 二次元シートとしてみた単層カーボンナノチューブ2018

    • 著者名/発表者名
      本間 芳和,齋藤 裕太,田中 湧一郎,清水 麻希,千足 昇平
    • 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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分光計測を用いた孤立架橋単層カーボンナノチューブにおける熱物性計測2018

    • 著者名/発表者名
      千足 昇平,本間 芳和
    • 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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Evolution of W-Co-C Catalyst during the CVD Growth of Chirality-Selective Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes2017

    • 著者名/発表者名
      S. Maruyama, R. Xiang, H. An, A. Kumamoto, T. Inoue, S. Chiashi, and Y. Ikuhara
    • 学会等名
      231st ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of pure-semiconducting single-walled carbon nanotube arrays and nanotube transistors2017

    • 著者名/発表者名
      S. Chiashi, K. Otsuka, T. Inoue, S. Maruyama
    • 学会等名
      The 9th US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single Carbon Nanotube Spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Homma and S. Chiashi
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Measurements of Thermodynamic Properties on Nano-Scale by Single Carbon Nanotube Spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Homma, and S. Chiashi
    • 学会等名
      International Conference on Functional Carbons
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属性カーボンナノチューブ全長燃焼後の純半導体性アレイを用いた複数のトランジスタ作製2017

    • 著者名/発表者名
      大塚 慶吾,井ノ上 泰輝,千足 昇平,丸山 茂夫
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アルコールCVD法による水平配向単層カーボンナノチューブの合成制御2017

    • 著者名/発表者名
      井ノ上 泰機,大塚 慶吾,項 栄,千足 昇平,丸山 茂夫
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Controlled synthesis of single-walled carbon nanotubes using alcohol catalytic chemical vapor deposition2017

    • 著者名/発表者名
      項 栄,熊本 明仁,安 華,井ノ上 泰輝,千足 昇平,幾原 雄一,丸山 茂夫
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己ジュール発熱を用いた孤立単層CNTの熱伝導率測定2017

    • 著者名/発表者名
      新行 将也,大塚 慶吾,井ノ上 泰輝,児玉 高志,千足 昇平,塩見 淳一郎,丸山 茂夫
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛍光分光法を用いた単層カーボンナノチューブ内部における内包水の融点の測定2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤 裕太,加藤 高士,吉野 数基,千足 昇平,本間 芳和,
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 架橋単層カーボンナノチューブにおける偏光ラマン測定2017

    • 著者名/発表者名
      田中 湧一郎,加藤 高士,吉野 数基,千足 昇平,本間 芳和
    • 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 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学工学部機械工学科千足研究室

    • URL

      http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/~chiashi/CV-E.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 東京大学工学部機械工学科千足昇平CV

    • URL

      http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/~chiashi/CV-E.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] CV(千足 昇平)

    • URL

      http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/~chiashi/CV-J.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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