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多層カーボンナノコイルの創製とその基礎物性

研究課題

研究課題/領域番号 18310078
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
研究機関大阪府立大学

研究代表者

秋田 成司 (2007)  大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (60202529)

潘 路軍 (2006)  大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (50326279)

研究分担者 中山 喜萬  大阪大学, 工学研究科, 教授 (20128771)
秋田 成司  大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (60202529)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,020千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 1,320千円)
2007年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2006年度: 10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
キーワードカーボンナノコイル / 触媒微粒子 / プラズマアークガン / 剪断応力 / ナノマニピュレーション / 有限要素法 / 機械的内部損失 / 材料創製 / カーボンナノ材料 / 多層カーボンナノコイル / 成長機構 / アークプラズマガン / 熱CVD法 / 触媒の組成
研究概要

多層カーボンナノコイル(CNC)の成長制御には、触媒微粒子のサイズ、組成と構造を精密に制御することが必要である。本研究ではCNCを作製するための触媒、作製プロセス、さらに成長メカニズムを究明し、高効率CNCの創製とその基礎物性を明らかにするために以下のような研究を実施した。
1.Fe-In-Sn三元系触媒の作製と多層カーボンナノコルの合成 1)触媒微粒子の作製と観測 最適な触媒の混合状態を検討するために、アークプラズマガンによりFe,In,Snの各元素をlayer-by-layerもしくは混合した状態で基板に堆積し、形成された触媒粒子の状態と構造をAFM、TEMで調べた。何れの場合も昇温過程で各元素は混合し触媒粒子を形成した。 2)多層カーボンナノコイルの高効率作製 成長条件を変化しただけでは、成長効率は大きく変化しなかったが、基板の種類を変化したところ成長状態に大きな変化が見られた。これは、触媒微粒子形成時における触媒と基板との相互作用が重要な指針となることを示している。
2.カーボンナノコルのとヤングおよびバネ常数の測定 1)導電率とヤング率およびバネ常数の測定 SEM内その揚測定技術により、CNCの導電性および機械的な剛性を実測した。導電率は品質の悪い気相合成CNTと同程度であった。機械的な剛性の測定には、共振法を用いた。解析ために有限要素法と連続体理論からモデルを構築した。未処理のCNCで100GPa程度のヤング率となった。共振時のQ値は100〜200と結晶性の悪いCNTと同程度の値となり、内部損失が大きいことがわかった。 2)アニールによる内部構造変化 成長後のCNCに対して1000℃程度のアニールを行うとCNC形状を維持したまま機械的剛性およびQ値が著しく向上することが分かった。従って、as-preparedのCNCの剛性や損失係数が多きいのは、CNCの螺旋形状に原因があるのでなく、内部の微細な欠陥や吸着層が主な原因であると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (38件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Multiwalled Carbon Nanocoils Using Codeposited Thin Film of Fe-Sn as Catalyst2008

    • 著者名/発表者名
      R.Kanada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 1949-1951

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alignment of Carbon Nanocoils in Polymer Matrix Using Dielectrophoresis2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Fujiyama
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 1991-1993

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Multiwalled Carbon Nanocoils Using Codeposite Thin Film of Fe-Sn as Catalyst2008

    • 著者名/発表者名
      R. Kanada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 1949-1951

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Alignment of Carbon Nanocoils in Polymer Matrix Using Dielectrophoresis2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujiyama
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 1991-1993

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of Carbon Nanocoil Orientation by Dielectrophoresis2007

    • 著者名/発表者名
      R.Tomokane
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 1815-1817

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field Emisson Properties and Structural Changes of a Stand-Alone Carbon Nanocoil2007

    • 著者名/発表者名
      S.Hokushin
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diameter Control of Carbon Nanocoils by the Catalyst of Organic Metals2007

    • 著者名/発表者名
      S.Hokushin
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 5383-5385

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of Carbon Nanocoil Orientation by Dielectrophoresis2007

    • 著者名/発表者名
      R. Tomokane
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 1815-1817

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Field Emisson Properties and Structural Changes of a Stand-Alone Carbon Nanocoil2007

    • 著者名/発表者名
      S. Hokushin
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diameter Control of Carbon Nanocoils by the Catalyst of Organic Metals panese2007

    • 著者名/発表者名
      S. Hokushin
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 5383-5385

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diameter Control of Carbon Nanoeoils by the Catalyst of Organic Metals2007

    • 著者名/発表者名
      S.Hokushin
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 5383-5385

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of Carbon Nanocoil Orientation by Dielectrophoresis2007

    • 著者名/発表者名
      R.Tomokane, Y.Fujiyama, K.Tanaka, S.Akita, Y.Higashi, L.Pan, T.Nosaka, Y.Nakayama
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. Vol.46,No.4A

      ページ: 1815-1817

    • NAID

      10018901881

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Resonant Vibration of Cantilevered Carbon Nanocoil2007

    • 著者名/発表者名
      S.Sato
    • 学会等名
      20th Intemational Microproeesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-11-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Resonant Vibration of Cantilevered Carbon Nanocoil2007

    • 著者名/発表者名
      S. Sato
    • 学会等名
      20th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2007-11-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Resonant Vibration of Cantilevered Carbon Nanocoil2007

    • 著者名/発表者名
      S.Sato
    • 学会等名
      20th International Microprooesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-11-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Catalyst Activity for the Growth of Carbon Nanocoils2007

    • 著者名/発表者名
      R.Kanada
    • 学会等名
      4th Korean-JapaneseSymposiumon Carbon
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-10-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Catalyst Activity for the Growth of Carbon Nanocoils2007

    • 著者名/発表者名
      R. Kanada
    • 学会等名
      4th Korean-Japanese Symposium on Carbon
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2007-10-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Catalyst ActiVity for the Growth of Carbon Nanocoils2007

    • 著者名/発表者名
      R.Kanada
    • 学会等名
      4th Korean-Japanese Symposium on Carbon
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-10-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノ『イルを用いた高性能電波吸収体2007

    • 著者名/発表者名
      秋田 成司
    • 学会等名
      大阪府立大学新技術説明会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-10-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] High-Performance Radio Wave Absorber Using Carbon Nanocoils2007

    • 著者名/発表者名
      S. Akita
    • 学会等名
      New Technology Presentation Meeting! ;Osaka Prefecture University
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-10-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] カーボンナノコイルを用いた高性能電波吸収体2007

    • 著者名/発表者名
      秋田 成司
    • 学会等名
      大阪府立大学新技術説明会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-10-25
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      2007 実績報告書
  • [学会発表] Multiwalled Carbon Nanocoils Synthesized by the Catalyst of Uniformly Composed Fe-Sn2007

    • 著者名/発表者名
      L.Pan
    • 学会等名
      Trends In Nano Technology
    • 発表場所
      San Sebastian,Spain
    • 年月日
      2007-09-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 片持ち梁カーボンナノコイルの共振による剛性率の評価2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤 峻
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-05
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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] カーボンナノコイルコンポジットの複素誘電率特性2007

    • 著者名/発表者名
      友兼 遼太
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Fe-Sn触媒による多層カーボンナノコイルの作製2007

    • 著者名/発表者名
      金田 亮
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Multiwalled Carbon Nanocoils Synthesized by the Catalyst of Uniformly Composed Fe-Sn2007

    • 著者名/発表者名
      L. Pan
    • 学会等名
      Trends In Nano Technology
    • 発表場所
      Fukuoka, San Sebastian, Spain
    • 年月日
      2007-09-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Shear Modulus of Carbon Nanocoil Cantilever by its Resonant Frequency2007

    • 著者名/発表者名
      S. Sato
    • 学会等名
      The 68th Autumn Meeting, 2007; The Japan Society of Applied Physics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2007-09-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Comples Permittivity of Carbon Nanocoil Composite2007

    • 著者名/発表者名
      R. Tomokane
    • 学会等名
      The 68th Autumn Meeting, 2007; The Japan Society of Applied Physics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2007-09-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Synthesis of Multiwalled Carbon Nanocoils Using Catalyst of Fe-Sn2007

    • 著者名/発表者名
      R. Kanada
    • 学会等名
      The 68th Autumn Meeting, 2007; The Japan Society of Applied Physics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2007-09-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Multiwalled Carbon Nanocoils Synthesized by the Catalyst of Unifbrmly Composed Fe-Sn2007

    • 著者名/発表者名
      L.Pan
    • 学会等名
      Trends In NanoTechnology
    • 発表場所
      San Sebastian,Spain
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Multiwalled Carbon Nanocoils Using Catalyst of Fe-Sn2007

    • 著者名/発表者名
      R.Kanada
    • 学会等名
      第33回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2007-07-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Synthesis of Multiwalled Carbon Nanocoils Using Catalyst of Fe-Sn2007

    • 著者名/発表者名
      R. Kanada
    • 学会等名
      The 33th Fullerene-Nanotubes General Symposium
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2007-07-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] カーボンナノコイルの成長のための触媒活性2007

    • 著者名/発表者名
      北辰 彰吾
    • 学会等名
      第54回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] カーボンナノコイルの誘電泳動法による垂直配向2007

    • 著者名/発表者名
      友兼 遼太
    • 学会等名
      第54回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Catalyst Activity for the Growth of a Carbon Nanocoil2007

    • 著者名/発表者名
      S. Hokushin
    • 学会等名
      The 54th Spring Meeting, 2007; The Japan Society of Applied Physics
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Vertical Orientation of Carbon Nano Coils Using Dielectrophoresis2007

    • 著者名/発表者名
      R. Tomokane
    • 学会等名
      The 54th Spring Meeting, 2007; The Japan Society of Applied Physics
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Diameter Control of Carbon Nanocoils by the Catalyst of Organic Metals2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hokushin
    • 学会等名
      The 2006 Internatinal Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      Kamakura
    • 年月日
      2006-10-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Diameter Control of Carbon Nanocoils by the Catalyst of Organic Metals2006

    • 著者名/発表者名
      S. Hokushin
    • 学会等名
      the 2006 Internatinal Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      Kamakura, Japan
    • 年月日
      2006-10-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Dielectrophoretic Alignment of Carbon Nanocoils2006

    • 著者名/発表者名
      R.Tomokane
    • 学会等名
      第31回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • 発表場所
      津
    • 年月日
      2006-07-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Dielectrophoretic Alignment of Carbon Nanocoils2006

    • 著者名/発表者名
      R. Tomokane
    • 学会等名
      The 31st Fullerene-Nanotubes General Symposium
    • 発表場所
      Tsu, Japan
    • 年月日
      2006-07-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Synthesis of carbon nanocoils using organic metals as acatalyst2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hokushin
    • 学会等名
      第31回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • 発表場所
      津
    • 年月日
      2006-07-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Synthesis of carbon nanocoils using organic metals as a catalyst2006

    • 著者名/発表者名
      S. Hokushin
    • 学会等名
      The 31st Fullerene-Nanotubes General Symposium
    • 発表場所
      Tsu, Japan
    • 年月日
      2006-07-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Alignment of Carbon Nano-coils Using Dielectrophoresis2006

    • 著者名/発表者名
      R.Tomokane
    • 学会等名
      7th International Conference on The Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      2006-06-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Alignment of Carbon Nano-coils Using Dielectrophoresis2006

    • 著者名/発表者名
      R. Tomokane
    • 学会等名
      7th International Conference on The Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Nagano, Japan
    • 年月日
      2006-06-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of Fe3O4/SnO2Particle Catalysts for the Growth of Carbon Nanocoils2006

    • 著者名/発表者名
      N.Okazaki
    • 学会等名
      7th International Conference on The Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      2006-06-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Synthesis of Carbon Nanocoils Using Organic Metals as a Catalyst2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hokushin
    • 学会等名
      7th International Conference on The Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      2006-06-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Microstructures of Catalyst Particles at the Tip of Carbon Nanocoils Grown from Fe-In-Sn-O Catalysts2006

    • 著者名/発表者名
      H.Kume
    • 学会等名
      7th International Conference on The Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      2006-06-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of Fe3O4/ SnO2 Particle Catalysts for the Growth of Carbon Nanocoils2006

    • 著者名/発表者名
      N. Okazaki
    • 学会等名
      7th International Conference on The Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Nagano, Japan
    • 年月日
      2006-06-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Synthesis of Carbon Nanocoils Using Organic Metals as a Catalyst2006

    • 著者名/発表者名
      S. Hokushin
    • 学会等名
      7th International Conference on The Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Nagano, Japan
    • 年月日
      2006-06-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Microstructures of Catalyst Particles at the Tip of Carbon Nanocoils Grown from Fe-In-Sit-O Catalysts2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kume
    • 学会等名
      7th International Conference on The Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Nagano. Japan
    • 年月日
      2006-06-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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