• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ナノチューブ鋳造法による1次元遷移金属カルコゲナイドの精密合成と物性評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K14088
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分28030:ナノ材料科学関連
研究機関首都大学東京

研究代表者

中西 勇介  首都大学東京, 理学研究科, 助教 (50804324)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードナノワイヤー / カーボンナノチューブ / 原子分解能電子顕微鏡 / 鋳型合成 / 遷移金属カルコゲナイド / ナノリボン / 電子顕微鏡
研究成果の概要

本研究では遷移金属カルコゲナイドの新奇一次元物質(ナノワイヤー)の創製に成功した。このナノワイヤーは針状物質の単針であり,理論研究は40年近く前に遡るが,合成困難で実験研究が進んでいなかった。研究代表者らは,直径数ナノメートル程度の『ナノ試験管』であるカーボンナノチューブを鋳型に用い,その合成・評価に取り組んだ。 実験・理論計算によって反応機構を解明し,その知見に基づき,高収率汎用合成法を確立した。 さらに,原子分解能透過電子顕微鏡によってナノワイヤーの構造を原子レベルで解明し,さらに他のナノワイヤーにはない周期的な「ねじれ」をもつことを世界に先駆けて明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本ナノワイヤーは「ポストナノカーボン」として物性物理学で以前から重要性が認識され,多くの研究者が合成に挑戦してきたが,有力な合成法はなかった。カーボンナノチューブを用いた鋳造反応は本ナノワイヤーを合成する唯一の手段である。これにより,長年困難だった物性研究が飛躍的に進み,未知の量子現象や新機能の発見が期待できる。また,本ナノワイヤーはカーボンナノチューブの電気・熱輸送特性を大きく変調することがわかっており,カーボンナノチューブを材料にした両極性トランジスターや高効率な熱電変換素子が実現する可能性もある。それにより,工学分野への波及効果も期待でき,省エネルギー社会の実現にも貢献できる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 9件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件) 図書 (4件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Carnegie Mellon University/Michigan State University/Rice University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Theoretical & Phys. Chem. Institute(ギリシャ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Universidad Miguel Hernandez(スペイン)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Carnegie Mellon University/University of North Texas(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Hellenic Research Foundation(ギリシャ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universidad Miguel Hernandez(スペイン)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Isolation of Single-Wired Transition-Metal Monochalcogenides by Carbon Nanotubes2019

    • 著者名/発表者名
      Nagata Masataka、Shukla Shivani、Nakanishi Yusuke、Liu Zheng、Lin Yung-Chang、Shiga Takuma、Nakamura Yuto、Koyama Takeshi、Kishida Hideo、Inoue Tsukasa、Kanda Naoyuki、Ohno Shun、Sakagawa Yuki、Suenaga Kazu、Shinohara Hisanori
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 19 号: 8 ページ: 4845-4851

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.8b05074

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Excited‐State Charge Transfer in Covalently Functionalized MoS2 with a Zinc Phthalocyanine Donor?Acceptor Hybrid2019

    • 著者名/発表者名
      Canton‐Vitoria Ruben、Gobeze Habtom B.、Blas‐Ferrando Vicente M.、Ortiz Javier、Jang Youngwoo、Fern?ndez‐L?zaro Fernando、Sastre‐Santos ?ngela、Nakanishi Yusuke、Shinohara Hisanori、D'Souza Francis、Tagmatarchis Nikos
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie

      巻: 131 号: 17 ページ: 5768-5773

    • DOI

      10.1002/ange.201900101

    • 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] Low Contact Barrier in 2H/1T′ MoTe2 In-Plane Heterostructure Synthesized by Chemical Vapor Deposition2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiang、Jin Zehua、Wang Luqing、Hachtel Jordan A.、Villarreal Eduardo、Wang Zixing、Ha Teresa、Nakanishi Yusuke、Tiwary Chandra Sekhar、Lai Jiawei、Dong Liangliang、Yang Jihui、Vajtai Robert、Ringe Emilie、Idrobo Juan Carlos、Yakobson Boris I.、Lou Jun、Gambin Vincent、Koltun Rachel、Ajayan Pulickel M.
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 11 号: 13 ページ: 12777-12785

    • DOI

      10.1021/acsami.9b00306

    • 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] Bottom-up microwave-assisted preparation of poly(methacrylic acid)-MoS2 hybrid material2019

    • 著者名/発表者名
      Kagkoura Antonia、Sentoukas Theodore、Nakanishi Yusuke、Shinohara Hisanori、Pispas Stergios、Tagmatarchis Nikos
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 716 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2018.12.002

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Restoring the intrinsic optical properties of CVD-grown MoS2 monolayers and their heterostructures2019

    • 著者名/発表者名
      Kojima Kana、Lim Hong En、Liu Zheng、Zhang Wenjin、Saito Tetsuki、Nakanishi Yusuke、Endo Takahiko、Kobayashi Yu、Watanabe Kenji、Taniguchi Takashi、Matsuda Kazunari、Maniwa Yutaka、Miyauchi Yuhei、Miyata Yasumitsu
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 11 号: 27 ページ: 12798-12803

    • DOI

      10.1039/c9nr01481k

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Monolayer MoS2 growth at the Au-SiO2 interface2019

    • 著者名/発表者名
      Lim Hong En、Irisawa Toshifumi、Okada Naoya、Okada Mitsuhiro、Endo Takahiko、Nakanishi Yusuke、Maniwa Yutaka、Miyata Yasumitsu
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 11 号: 42 ページ: 19700-19704

    • DOI

      10.1039/c9nr05119h

    • 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] Reflux pretreatment-mediated sonication: A new universal route to obtain 2D quantum dots2019

    • 著者名/発表者名
      Liu Yang、Liang Chenglu、Wu Jingjie、Varma Sreekanth J.、Nakanishi Yusuke、Aliyan Amir、Mart? Angel A.、Wang Yan、Xie Banghu、Kumar Jitesh、Layne Katherine、Chopra Nitin、Odeh Ihab、Vajtai Robert、Thomas Jayan、Peng Xiangfang、Yang Wei、Ajayan Pulickel M.
    • 雑誌名

      Materials Today

      巻: 22 ページ: 17-24

    • DOI

      10.1016/j.mattod.2018.06.007

    • 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] Excited‐State Charge Transfer in Covalently Functionalized MoS2 with a Zinc Phthalocyanine Donor-Acceptor Hybrid2019

    • 著者名/発表者名
      Ruben Canton‐Vitoria, Habtom B. Gobeze, Vicente M. Blas‐Ferrando, Javier Ortiz, Youngwoo Jang, Fernando Fernandez‐Lazaro, Angela Sastre‐Santos, Yusuke Nakanishi, Hisanori Shinohara, Francis D'Souza, Nikos Tagmatarchis
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 17 ページ: 5712-5717

    • DOI

      10.1002/anie.201900101

    • 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] DySc2N@C80 Single-Molecule Magnetic Metallofullerene Encapsulated in a Single-Walled Carbon Nanotube2018

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Ryo、Satoh Jyunya、Katoh Keiichi、Zhang Haitao、Breedlove Brian K.、Nishijima Masahiko、Nakanishi Yusuke、Omachi Haruka、Shinohara Hisanori、Yamashita Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 号: 35 ページ: 10955-10959

    • DOI

      10.1021/jacs.8b06983

    • 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] Synthesis of long-chain polythiophene inside carbon nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kinno, Haruka Omachi, Yusuke Nakanishi, Hisanori Shinohara
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 号: 8 ページ: 1022-1025

    • DOI

      10.1246/cl.180419

    • NAID

      130007430868

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナノチューブのサイエンス ー宇宙産業から医療までー2019

    • 著者名/発表者名
      中西勇介
    • 学会等名
      応用物理学会 若手チャプター
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] From 2D to 1D: Atomically Precise Bottom-Up Fabrication of 1D Transition Metal Chalcogenides2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakanishi, M. Aizaki, M. Nagata, N. Kanda, Z. Liu, K. Suenaga, and H. Shinohara
    • 学会等名
      RPGR 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カタチから入るナノサイエンス2019

    • 著者名/発表者名
      中西勇介
    • 学会等名
      FNTG若手チャプター
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atomically Precise Growth of 1D Transition Metal Chalcogenides Inside Nano-Test-Tubes2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakanishi, M. Aizaki, M. Nagata, N. Kanda, Z. Liu, K. Suenaga, and H. Shinohara
    • 学会等名
      Zao2019 ATI Nanocarbon Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Isolation of Single-Wired Transition Metal Monochalcogenides by Carbon Nanotubes2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakanishi, M. Aizaki, M. Nagata, N. Kanda, Z. Liu, K. Suenaga, and H. Shinohara
    • 学会等名
      16th International Conference on Nanosciences & Nanotechnologies 2019
    • 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] ナノチューブを鋳型にした1次元遷移金属カルコゲナイドの合成2019

    • 著者名/発表者名
      中西勇介, 永田雅貴,篠原久典,劉崢,末永和知,志賀拓磨,中村優斗,小山剛史,岸田英夫
    • 学会等名
      第4回 固体化学フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 『ナノ試験管』を用いた1次元カルコゲン化合物の精密合成と評価2019

    • 著者名/発表者名
      中西勇介
    • 学会等名
      九州大学藤ヶ谷研究室セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Isolation of Single-wired Transition Metal Monochalcogenides by Carbon Nanotubes2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakanishi, M. Nagata, S. Shukla, Z. Liu, T. Shiga, Y. Nakamura, T. Inoue, N. Kanda, T. Koyama, H. Kishida, K. Suenaga, and H. Shinohara
    • 学会等名
      IWEPNM2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Isolation of single-wired Transition-metal Monochalcogenides by Carbon Nanotubes2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakanishi, M. Nagata, S. Shukla, Z. Liu, Y.-C. Lin, T. Shiga, Y. Nakamura, T. Inoue, N. Kanda, T. Koyama, H. Kishida, K. Suenaga, and H. Shinohara
    • 学会等名
      第56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
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of Atomically Precise MoS2 Nanoribbons Confined Inside Boron Nitride Nanotubes2019

    • 著者名/発表者名
      M. Aizaki, Y. Nakanishi, Z. Liu, G. P. Kumar, J. Hong, R. Senga, K. Suenaga, and H. Shinohara
    • 学会等名
      第56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
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1D distorsion of single-wired transition-metal monochacogenides isolated by carbon nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakanishi, M. Aizaki, M. Nagata, S. Shukla, Z. Liu, K. Suenaga, and H. Shinohara
    • 学会等名
      9th A3 symposium on emerging materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Template synthesis of one-dimensional transition-metal chalcogenides inside carbon nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakanishi, M. Aizaki, M. Nagata, S. Shukla, Z. Liu, K. Suenaga, and H. Shinohara
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] General Method for the Synthesis of Transition-metal Dichalcogenide Nanoribbons Inside Carbon Nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      M. Aizaki, E. Park, Z. Liu, K. Suenaga, Y. Nakanishi, and H. Shinohara
    • 学会等名
      第55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
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spontaneous Assembly of Chevrel-Phase Mo6Te6 Nanowires Inside Carbon Nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, Y. Nakanishi, S. Shukla, Z. Liu, Y.-C. Lin, K. Suenaga, and H. Shinohara
    • 学会等名
      第55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
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 次世代先端デバイス動向⑧ナノワイヤデバイス(Yano E Plus)2019

    • 著者名/発表者名
      中西勇介
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      矢野経済研究所
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 現代化学2018年6月号ー基礎講座:ナノカーボンの科学③ グラフェン~物質科学の革命児2018

    • 著者名/発表者名
      中西勇介,篠原久典
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      東京化学同人
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 現代化学2018年5月号ー基礎講座:ナノカーボンの科学② カーボンナノチューブ~日本が誇る驚異の新素材2018

    • 著者名/発表者名
      中西勇介,篠原久典
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      東京化学同人
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 現代化学2018年4月号ー基礎講座:ナノカーボンの科学① フラーレン~ナノテクノロジーの火付け役2018

    • 著者名/発表者名
      中西勇介,篠原久典
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      東京化学同人
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 原子3個分の直径しかない極細ナノワイヤーの精密多量合成を実現~「ナノ試験管」を用いた鋳造反応~

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/news/topics/19132.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 原子3個分の直径しかない極細ナノワイヤーの精密多量合成を実現~「ナノ試験管」を用いた鋳造反応~

    • URL

      http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20190306_sci.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] Gd内包カーボンナノチューブ含有造影剤2020

    • 発明者名
      佐藤和秀,中西勇介,永田雅貴,安井裕智
    • 権利者名
      佐藤和秀,中西勇介,永田雅貴,安井裕智
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi