原子ダイナミックス直接観察と対応させた単一ナノ結晶の個別分光

• 研究課題/領域番号: 18310075
• 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・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 木塚 徳志 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (10234303)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 6,660千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 960千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 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: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: ナノ計測 / 電子顕微鏡 / 近接場光学顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / その場観察 / ナノ粒子 / 分光 / 原子ダイナミックス

研究概要

透過型電子顕微鏡法、原子間力顕微鏡法、および走査トンネル顕微鏡法の複合機能原子直視型顕微鏡法に、さらに光物性研究のための実験手法を組み入れた.一つのナノメートル構造の原子配列をその場で直接観察し、さらにその光学的性質をはじめ電気的性質、力学的性質をすべて同時に解析する手法を開発し、光ナノデバイス研究に応用できるようにした.

研究成果

• [雑誌論文] Atomic configuration, conductance, and tensile force of platinum wires with single-atom width (2009)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka, Kosuke Monna
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of hollow carbon nanocapsules synthesized by resistive heating (2009)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka, Ryoei Kato, Kun'ichi Miyazawa
  • 雑誌名: Carbon 47 ページ: 138-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface breakdown dynamics of carbon nanocapsules (2009)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka, Ryoei Kato, Kun'ichi Miyazawa
  • 雑誌名: Nanotechnology 20
  • 査読あり
• [雑誌論文] The dynamics of electromigration in copper nanocontacts (2009)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka, Hisanori Aoki
  • 雑誌名: Appl.Phys.Express 2
  • NAID: 10025087355
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron catalyzed synthesis of hollow carbon nanocapsules by resistive heating (2009)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka, Jun Fujii, Kun'ich Miyazawa
  • 雑誌名: Diamond Relat.Mater. 18 ページ: 1553-1257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bending process and Young's modulus of fullerene C_<60> nanowhiskers (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuma Saito, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric conduction of amorphous carbon and graphitic nanocontacts (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuma Saito, Jun Fujii, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48
  • NAID: 80020061108
  • 査読あり
• [雑誌論文] The toughness of multuwall carbon nanocapsules (2009)
  • 著者名/発表者名: Koji Asaka, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Nanotechnology 20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and tensile force of nanometer- and atomic-sized gold contacts during conductance feedback control (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Matsuda, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48
  • NAID: 40016890511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slip sequences during tensile deformation of palladium nanocontacts (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Matsuda, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48
  • NAID: 40016844217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation dynamics and Young's modulus of silver nanocontacts (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideki Masuda, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: e-J.Surf.Sci.Nanotech. 7
  • NAID: 130004439160
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ high-resolution transmission electron microscopy of structures and conductance of silver nanocontacts (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideki Masuda, Kosuke Monna, Tomoko Matsuda, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: e-J.Surf.Sci.Nanotech. 7
  • NAID: 130004439146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of hollow carbon nanocapsules synthesized by resistive heating (2009)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka, Ryoei Kato, and Kun'ichi Miyazawa
  • 雑誌名: Carbon 47 ページ: 138-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic configuration and mechanical and electrical properties of stable gold wires of single-atom width (2008)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 77
  • NAID: 120007138828
  • 査読あり
• [雑誌論文] Young's modulus of crystalline C60 nanotubes studied by in situ transmission electron microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka, Kazuma Saito, Kun'ichi Miyazawa
  • 雑誌名: Diamond and Relat.Mater. 17 ページ: 972-974
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic configuration and mechanical and electrical properties of stable gold wires of single-atom width (2008)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 155401 ページ: 11-11
  • NAID: 120007138828
• [雑誌論文] Young's modulus of crystalline C60 nanotubes studied by in situ transmission electron microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka, Kazuma Saito, and Kun'ichi Miyazawa
  • 雑誌名: Diamond and Relat. Mater 17 ページ: 972-974
• [雑誌論文] Atomic configuration and mechanical and electrical properties of stable gold wires of single-atom width (2008)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77
  • NAID: 120007138828
  • 査読あり
• [雑誌論文] Young's modulus of crystalline C60 nanotubes studied by in situ transmission electron microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka, Kazuma Saito, and Kun'ichi Miyazawa
  • 雑誌名: Diamond and Relat. Mater. 17 ページ: 972-974
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomistic process of twin-boundary migration induced by shear deformation in gold (2007)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 46 ページ: 7396-7398
  • NAID: 40015705125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fracture surface and correlation of buckling force with aspect ratio of C60 crystalline whiskers (2007)
  • 著者名/発表者名: Koji Asaka, Ryoei Kato, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Diamond and Relat.Mater. 16 ページ: 1936-1939
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance of carbon nanocapsule junctions (2007)
  • 著者名/発表者名: Koji Asaka, Ryoei Kato, Ryozo Yoshizaki, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 76
  • NAID: 120007131421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of silicon nanowires produced by nanometer-sized tip manupilation (2007)
  • 著者名/発表者名: Tokushi Kizuka, Yasuhiro Takatani
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 46 ページ: 5706-5710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of nanometer-sized palladium contacts and their mechanical and electrical properties (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Matsuda, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 46 ページ: 4370-4374
  • NAID: 40015465562
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomistic Process of Twin-Boundary Migration Induced by Shear Deformation in Gold (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kizuka
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 46 ページ: 7396-7398
  • NAID: 40015705125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of silicon nanowires produced by nanometer-sized tip manupilation (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kizuka and Y. Takatani
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 46 ページ: 5706-5710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance of carbon nanocapsule junctions (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Asaka, R. Kato, K. Miyazawa, and T. Kizuka
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 76
  • NAID: 120007131421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palladium wires of single atom width as mechanically controlled switching devices (2006)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Matsuda, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 45
  • NAID: 10018461366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation of multi-walled hollow carbon nanoparticles (2006)
  • 著者名/発表者名: Koji Asaka, Ryoei Kato, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 89
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure, conductance and strength of iridium wires of single atom width (2006)
  • 著者名/発表者名: Minoru Ryu, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 45 ページ: 8952-8956
  • NAID: 40015145571
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ high-resolution transmission electron microscopy of elastic deformation and fracture of nanometer-sized fullerene C_<60> whiskers (2006)
  • 著者名/発表者名: Ryoei Kato, Koji Asaka, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 45 ページ: 8024-8026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Buckling of C_<60> whiskers (2006)
  • 著者名/発表者名: Koji Asaka, Ryoei Kato, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 89
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light-emitting filaments composed of nanometer-sized carbon hollow capsules (2006)
  • 著者名/発表者名: Koji Asaka, Ryoei Kato, Yoshinari Maezono, Ryozo Yoshizaki, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 88
  • NAID: 120007131428
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation of multi-walled hollow carbon nanoparticles (2006)
  • 著者名/発表者名: Koji Asaka, Ryoei Kato, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 89
• [雑誌論文] Buckling of C_<60> whiskers (2006)
  • 著者名/発表者名: Koji Asaka, Ryoei Kato, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 89
• [雑誌論文] Light-emitting filaments composed of nanometer-sized carbon hollo capsules (2006)
  • 著者名/発表者名: Koji Asaka, Ryoei Kato, Kun'ichi Miyazawa, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 88
• [雑誌論文] Structure, Conductance and Strength of Iridium Wires of Single Atom Width (2006)
  • 著者名/発表者名: Minoru Ryu, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 45 ページ: 8952-8956
  • NAID: 40015145571
• [雑誌論文] Palladium wires of single atom width as mechanically controlled switching devices (2006)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Matsuda, Tokushi Kizuka
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 45
  • NAID: 10018461366
• [雑誌論文] Phonon confinement and self-limiting oxidation effect of silicon nanowires synthesized by laser ablation (2006)
  • 著者名/発表者名: N.Fukata, T.Oshima, N.Okada, K.Murakami, T.Kizuka, T.Tsurui, S.Ito
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 100
  • NAID: 120007131423
• [学会発表] The Relationship between Length and Conductance in Gold Wires of Single-Atom-Width (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kodama, Tokushi Kizuka
  • 学会等名: Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] The Relationship between Length and Conductance in Gold Wires of Single-Atom-Width (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kodama, Tokushi Kizuka
  • 学会等名: Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] In Situ High-resolution Transmission Electron Microscopy of Electromigration in Nanometer-sized Copper Contacts (2008)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Aoki, Tokushi Kizuka
  • 学会等名: Inter.Conf.Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] In Situ High-resolution Transmission Electron Microscopy of Electromigration in Nanometer-sized Copper Contacts (2008)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Aoki and Tokushi Kizuka
  • 学会等名: Int. Conf. Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] In Situ High-resolution Transmission Electron Microscopy of Electromigration in Nanometer-sized Copper Contacts (2008)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Aoki and Tokushi Kizuka
  • 学会等名: Inter. Conf. Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Tsukuba
• [学会発表] Structure, Conductance and Strength of Atomic-Sized Iridium Wires (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kizuka and M. Ryu
  • 学会等名: Inter. Conf. Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2007-09-20
• [図書] ナノカーボンハンドブック 遠藤守信, 飯島澄夫監修 (2007)
  • 著者名/発表者名: 木塚徳志(分担執筆)
  • 総ページ数: 996
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] 原子の動きの観察と操作 : ナノ構造形成に向けて(榊裕之監修) (2006)
  • 著者名/発表者名: 木塚徳志
  • 出版者: 日刊工業新聞
• [図書] 分担執筆 : 木塚徳志,原子の動きの観察と操作 : ナノ構造形成に向けて (2006)
  • 著者名/発表者名: 榊裕之監修
  • 出版者: (科学立国日本を築く-極限に挑む気鋭の研究者たち)日刊工業新聞
• [図書] 科学立国日本を築く-極限に挑む気鋭の研究者たち(分担P174-182) (2006)
  • 著者名/発表者名: 榊裕之監修, 木塚徳志分担執筆
  • 総ページ数: 325
  • 出版者: 日刊工業新聞
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~kizuka_lab/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~rkizuka_lab/index.html
• [産業財産権] 透過型電子顕微鏡と近接場光学顕微鏡の複合型顕微鏡 (2006)
  • 発明者名: 木塚徳志
  • 権利者名: 国立大学法人筑波大学
  • 出願年月日: 2006-06-05
• [産業財産権] 透過型電子顕微鏡と近接場光学顕微鏡の複合型顕微鏡 (2006)
  • 発明者名: 木塚徳志
  • 出願年月日: 2006-06-05
• [産業財産権] 透過型電子顕微鏡と近接場光学顕微鏡の複合型顕微鏡 (2006)
  • 発明者名: 木塚徳志
  • 権利者名: 筑波大学
  • 出願年月日: 2006-06-05