ナノ物質系のネットワーク形状制御による新奇物性探索

• 研究課題/領域番号: 19710087
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 岡田 晋 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (70302388)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 540千円); 2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: ナノ構造体物質 / グラフェン / h-BN / 電子状態 / 欠陥 / 表面 / エネルギー論 / 磁性 / ナノチューブ / 内包物質 / ナノグラファイト

研究概要

量子論に立脚した計算科学の手法を基に、種々のナノ物質の電子物性の解明ならびに、物質設計を行った。特に、ネットワーク形状の制御による、第一周期、第2周期の軽元素からのみから構築される、全く新しい物性を有するナノ物質の探索をおこない、形状制御、構成原子種制御、空隙制御による機能設計が可能であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Self-redirection of tearing edges in graphene: Tight-binding molecular dynamics simulations (2009)
  • 著者名/発表者名: Takazumi Kawai, Susumu Okada, Yoshiyuki Miyamoto, Hidefumi Hiura
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 80 ページ: 33401-33401
  • NAID: 120007131527
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic configurations and energetics of vacancies in hexagonal boron nitride: First-principles total-energy calculations (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Okada
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 80 ページ: 161404-161404
  • NAID: 120007131375
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-redirection of tearing edges in graphene : Tight-binding molecular dynamics simulations (2009)
  • 著者名/発表者名: Takazumi Kawai, Susumu Okada, Yoshiyuki Miyamoto, Hidefumi Hiura
  • 雑誌名: Physical Review B 80 ページ: 33401-33401
  • NAID: 120007131527
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic configurations and energetics of vacancies in hexagonal boron nitride : First-principles total-energy calculations (2009)
  • 著者名/発表者名: Susumu Okada
  • 雑誌名: Physical Review B 80 ページ: 161404-161404
  • NAID: 120007131375
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Structure Modulation of Folded Graphene (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshiteru Takagi, Susumu Okada
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 79 ページ: 33702-33702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energetics of nanoscale graphene ribbons: Edge geometries and electronic structures. (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Okada
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topologically Induced Surface Electron State on Si(111) Surfaces (2008)
  • 著者名/発表者名: Yohiteru Takagi and Susumu O kada
  • 雑誌名: Surface Science 602 ページ: 2876-2879
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase Control of Graphene Nanoribbon by Means of Carrier Doping : A ntiferromagnetic, Noncollinear-Magnetic, and Ferromagnetic Phases (2008)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Sawada, Fumiyuki Ishii, Mineo Saito, Takazumi Kawai, and Susumu Okada
  • 雑誌名: Nano Letters 9 ページ: 269-272
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energetics of nanoscale graphene ribbons : Edge geometries and electron is structures (2008)
  • 著者名/発表者名: Susumu Okada
  • 雑誌名: Physical Review B 77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energetice of nanoscale graphene ribbons:Edge geometries and electronic structures (2008)
  • 著者名/発表者名: S., Okada
  • 雑誌名: Physical Review B 77 ページ: 41408-41408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical Bandgap Modulation of Single-Walled Carbon Nanotubes by Encapsulated Fullerenes (2008)
  • 著者名/発表者名: T., Okazaki, S., Okubo, T., Nakanishi, T., Saito, M., Otani, S., Okada, S., Bandow, S., Iijima
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 130 ページ: 4122-4128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orientaiton Dependence of Magnetic Moment of Carbon Nanotubes with Topo;igical Line Defects (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Okada, K., Nakada, T, Kwai
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 90 ページ: 103120-103120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Titanium・Crbide in nanospace of C78 fullerenes (2007)
  • 著者名/発表者名: M., Otani, S., Okada, A., Oshiyama
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 438 ページ: 274-278
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structures of finite-length carbon nanotubes:Crossover from fullerenes to nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Okada
  • 雑誌名: NANO 2 ページ: 51-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of encapsulated atoms on the electronicstructure of the fullerene cage:Acase study on La2@C78 and Ti2C2@C78viaultraviolet photoelectron spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Hino, M., Kato, D., Yoshimura, H., Moribe, H., Umemoto, Y., Ito, T., Sugai, H., Shinohara, M., Otani, Y., Yoshimoto, S., Okada
  • 雑誌名: Physical Review B 75 ページ: 125418-125418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energetics of ice nanotubes and their encapsulation in carbon nanotubes from density-functional theory (2007)
  • 著者名/発表者名: T., Kurita, S., Okada, A., Oshiyama
  • 雑誌名: Physical Review B 75 ページ: 205424-205424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energetics and Electronic Structure of Armchair Nanotubes with Topiligical Line Defect (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Okada, K., Nakada, T., Kawai
  • 雑誌名: J. Phys.:Condensed Matter 19 ページ: 365231-365231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum effects in cylindrical carbon-nanotube capacitor (2007)
  • 著者名/発表者名: K, Uchida, S., Okada, K., Shiraishi, A., Oshiyama
  • 雑誌名: J.Phys.:Condensed Matter 19 ページ: 365218-365218
• [雑誌論文] Energetics andElectronic Structures of Carbon Nanotubes with Adatom-Vacancy Defects (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Okada
  • 雑誌名: Chem. Phys.Lett. 447 ページ: 263-267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radial-breathing mode frequencies for nanotubes encapsulating fullerenes (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Okada
  • 雑誌名: Chem. Phys.Lett. 438 ページ: 59-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum effects in double-walled carbon nanotube capacitor (2007)
  • 著者名/発表者名: K., Uchida, S., Okada, K., Shiraishi, A., Oshiyama
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 76 ページ: 155436-155436
  • NAID: 120007139048
  • 査読あり
• [学会発表] 折り畳まれたグラフェンの電子構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高木祥光, 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本, 熊本大学
• [学会発表] h-BN中の多原子空孔の安定性と構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡面晋
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第37回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: エポカルつくば・つくば市
• [学会発表] 折り畳まれたグラフェンの電子状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高木祥光, 岡田晋
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第37回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: エポカルつくば・つくば市
• [学会発表] コロネン内包ナノチューブの電子構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学・熊本市
• [学会発表] グラフェンし一と引き裂きのMDシミュレーシヨン : 端の原子構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河合孝純, 岡田晋, 宮本良之, 日浦英文
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第35回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2008-08-27
• [学会発表] Energetics of Nanographite : Edge Geometries and Electronic Structure (2008)
  • 著者名/発表者名: Susumu Okada
  • 学会等名: 9th International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT08)
  • 発表場所: Monpellier, France
  • 年月日: 2008-06-29
• [学会発表] Energetics of Nanographite (2008)
  • 著者名/発表者名: Susumu Okada
  • 学会等名: International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
  • 発表場所: Miraikan Tokyo
  • 年月日: 2008-05-31
• [学会発表] ナノチューブ内空隙を用いた新たなチューブ上物の物質設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] ナノチューブ関連新物質設計の理論 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] 原子空孔を持つフラーレンのエネルギー論と電子状態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第34回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋市名城大学
  • 年月日: 2008-03-05
• [学会発表] Siナノチューブの物質設計:新しい多層ナノチューブ (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第34回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋市名城大学
  • 年月日: 2008-03-04
• [学会発表] グラフェン引き裂きにおける原子スケール端構造の安定性:分子動力学シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 河合孝純, 岡田晋, 宮本良之, 日浦英文
  • 学会等名: 日本物理学会第2008年秋季大会
  • 発表場所: 盛岡市, 岩手大学
• [学会発表] グラファイトリボンのノンコリニア磁気相図 (2008)
  • 著者名/発表者名: 澤田啓介, 石井史之, 斎藤峯雄, 岡田晋, 河合孝純
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第34回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 福岡市九州大学
• [学会発表] ナノスケール炭素物質の電子状態:ネットワークと階層構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] ナノグラファイトのエネルギー論:端形状と電子状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] ナノグラファイトのエネルギー論:端形状と電子状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第38回フラーレン・ナノチューブ総合シンボジウム
  • 発表場所: 福岡市九州大学
  • 年月日: 2007-07-12
• [学会発表] ナノチューブ内におけるC60のエネルギー論 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第38回フラーレン・ナノチューブ総合シンボジウム
  • 発表場所: 福岡市九州大学
  • 年月日: 2007-07-12
• [学会発表] ナノチューブ新奇物性:複合構造体とネットワーク制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: ナノ学会第5回大会
  • 発表場所: つくば市エボカルつくば
  • 年月日: 2007-05-22
• [学会発表] ナノグラファイトのエネルギー論:端形状と電子状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 札幌市北海道大学
• [学会発表] フラーレン内包による単層カーボンナノチューブの光学的バンドギャップ変調 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡崎俊也、大窪清吾、中西毅、斎藤毅、大谷実、岡田晋、坂東俊治、飯島澄男
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 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: 福岡市九州大学
• [備考]
  • URL: http://www.px.tsukuba.ac.jp/home/tcm/okada/publication.html
• [備考]
  • URL: http://www.px.tsukuba.ac.jp/home/tcm/okada/publication.html
• [備考]
  • URL: http://www.px.tsukuba.ac.jp/home/tcm/okada/publication.html