| 研究課題/領域番号 |
19H02543
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
項 栄 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20740096)
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| 研究分担者 |
井ノ上 泰輝 大阪大学, 工学研究科, 助教 (00748949)
熊本 明仁 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 客員共同研究員 (70724590)
宮田 耕充 東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (80547555)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 一次元ファンデルワールスヘテロ構造 / カーボンナノチューブ / 透過型電子顕微鏡 / 1D heterostructure / heteronanotube / carbon nanotube / TEM / 電子顕微鏡 / CVD / ファンデルワールスヘテロ構造 / ヘテロナノチューブ / 1Dヘテロ / 原子層 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
異なる2次元物質（原子層）を格子整合の制限なく積層した2次元ファンデルワールスヘテロ構造は，5年前に提案されて以来，世界中で大きな注目を集めてきた．本申請課題は，このコンセプトを1次元物質に導入し，複数の原子層から構成される同心状ナノチューブである「1次元ファンデルワールスヘテロ構造（1D vdWH）」を新たに提案する．本研究の目的は，申請者らが初めて実現した(1) 単層カーボンナノチューブ，窒化ホウ素ナノチューブ，遷移金属カルコゲナイド等を含む1D vdWHの合成方法を確立し， (2) 電子顕微鏡観察や光学応答・電子輸送特性の測定により，1D vdWHの構造と物性を評価することである．
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| 研究成果の概要 |
化学気相成長法で単層カーボンナノチューブ（SWCNT）の外層に窒化ホウ素ナノチューブ（BNNT）、さらに二硫化モリブデンナノチューブ（MoS2NT）を同軸に成長した一次元ファンデルワールスヘテロ構造の合成に実現した。詳細な構造と形成メカニズムについて、透過型電子顕微鏡を用いた包括的な研究を行った。異なる形状のBNNTのエッジ構造を識別し、同一箇所に対して電子線回折によりそれぞれのカイラル角と極性が厳密に相関を持つことを見出した。SWCNTとBNNTの対掌性の相関を明らかにした。これは一次元ヘテロ構造という新材料群の知見に留まらず、将来の電子デバイスへの応用も期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
One-dimensional van der Waals heterostructures are a class of new materials. Because of the unique 1D geometry, these heteronanotubes can host new physics and therefore have interesting properties. It may be used in future electronic devices including transistors, solar cells and nanolasers.
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