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分子動力学法によるナノチューブカイラリティ制御触媒金属微粒子の最適構造設計

研究課題

研究課題/領域番号 21686021
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関東京大学

研究代表者

澁田 靖  東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (90401124)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円)
2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2010年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2009年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードナノチューブ・フラーレン / 分子動力学法 / ナノ材料 / 国際研究者交流:イギリス / ベルギー / フランス / 国際研究者交流 / イギリス:ベルギー:フランス / イギリス:ベルギー / イギリス
研究概要

本研究では,単層カーボンナノチューブ(SWNT)の触媒金属微粒子内の結晶方位分布がカイラリティ決定に与える影響を解明することを目的とし,グラファイト・金属稠密面相互作用エネルギーの方位関係依存性についての系統的な計算より,六員環中心とNi(111)最表面原子が同軸のエピタキシャル構造が特異的に安定とあることを明らかにした.また,分子動力学(MD)・モンテカルロ(MC)ハイブリッド法計算により,カイラリティが特定できるキャップ構造生成過程を実現した.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (11件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Interaction between graphene and nickel(111) surfaces with commensurate and incommensurate orientational relationships2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta, J. A. Elliott
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 538 ページ: 112-117

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2012.04.048

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase transition of metal nanowires confined in a low-dimensional nanospace2012

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

      Chemical Physics Letters

      巻: 532 ページ: 84-89

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2012.02.048

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Molecular Dynamics Study of Effects of Size and Cooling Rate on the Structure of Molybdenum Nanoparticles2012

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

      Journal of Thermal Science and Technology

      巻: 7 号: 1 ページ: 45-57

    • DOI

      10.1299/jtst.7.45

    • NAID

      130002068979

    • ISSN
      1880-5566
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction between graphene and nickel(111) surfaces with commensurate and incommensurate orientational relationships2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Shibuta, J.A.Elliott
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: (accepted)(印刷中)(掲載確定)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction between two graphene sheets with a turbostratic orientational relationship2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta, J. A. Elliott
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 512 号: 4-6 ページ: 146-150

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2011.07.013

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A numerical approach to the metal-catalyzed growth process of carbon nanotubes2011

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

      Diamond and Related Materials

      巻: 20 号: 3 ページ: 334-338

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2011.01.031

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A molecular dynamics study of cooling rate during solidification of metal nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta, T. Suzuki
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 502 号: 1-3 ページ: 82-86

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2010.12.020

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalyzed growth of carbon nanotube with definable chirality by hybrid molecular dynamics/force biased Monte Carlo simulations2010

    • 著者名/発表者名
      E. C. Neyts, Y. Shibuta, A. C. T. van Duin, A. Bogaerts
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 4 号: 11 ページ: 6665-6672

    • DOI

      10.1021/nn102095y

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Melting and solidification point of fcc-metal nanoparticles with respect to particle size : A molecular dynamics study2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta, T. Suzuki
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 498 号: 4-6 ページ: 323-327

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2010.08.082

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Molecular Dynamics Study of Thermodynamic and Kinetic Properties of Solid-Liquid Interface for Bcc Iron2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, Y. Shibuta, T. Suzuki
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 50 号: 8 ページ: 1158-1164

    • DOI

      10.2355/isijinternational.50.1158

    • NAID

      10027723112

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bond switching regimes in nickel and nickel-carbon nanoclusters2010

    • 著者名/発表者名
      E. C. Neyts, Y. Shibuta, A. Bogaerts
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 488 号: 4-6 ページ: 202-205

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2010.02.024

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of wettability on phase transition in substrate-supported bcc-metal nanoparticles : a molecular dynamics study2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta, T. Suzuki
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 486 号: 4-6 ページ: 137-143

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2009.12.082

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase transition in substrate-supported molybdenum nanoparticles : a molecular dynamics study2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta, T. Suzuki
    • 雑誌名

      PCCP(Physical Chemistry Chemical Physics)

      巻: 12 号: 3 ページ: 731-739

    • DOI

      10.1039/b919869e

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase transition in substrate-supported molybdenum nanoparticles : a molecular dynamics study2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Shibuta, T.Suzuki
    • 雑誌名

      PCCP(Physical Chemstry Chemical Physics) 12

      ページ: 731-739

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of wettability on phase transition in substrate-supported bcc-metal nanoparticles : a molecular dynamics study2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Shibuta, T.Suzuki
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 486

      ページ: 137-143

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bond switching regimes in nickel and nickel-carbon nanoclusters2010

    • 著者名/発表者名
      E.Neyts, Y.Shibuta, A.Bogaerts
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 488

      ページ: 202-205

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global minima of transition metal clusters described by Finnis-Sinclair potentials : a comparison with semi-empirical molecular orbital theory2009

    • 著者名/発表者名
      J. A. Elliott, Y. Shibuta, D. J. Wales
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine

      巻: 89 号: 34-36 ページ: 3311-3332

    • DOI

      10.1080/14786430903270668

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global minima of transition metal clusters described by Finnis-Sinclair potentials : a comparison with semi-empirical molecular orbital theory2009

    • 著者名/発表者名
      J.A.Elliott, Y.Shibuta, D.J.Wales
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine 89

      ページ: 3311-3332

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Interaction between two graphene sheets with a turbostratic orientational relationship2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Shibuta, J.A.Elliott
    • 学会等名
      CCTN11
    • 発表場所
      Cambridge, UK(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Numerical modelling of metal-catalyzed growth process of carbon nanotube and related properties of catalytic metal nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta
    • 学会等名
      CCTN11
    • 発表場所
      Cambridge, UK
    • 年月日
      2011-07-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Interaction between two graphene sheets with a turbostratic orientational relationship2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta, J. A. Elliott
    • 学会等名
      NT2011
    • 発表場所
      Cambridge, UK
    • 年月日
      2011-07-13
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical modelling of metal-catalyzed growth process of carbon nanotube and related properties of catalytic metal nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Shibuta
    • 学会等名
      NT2011
    • 発表場所
      Cambridge, UK
    • 年月日
      2011-07-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A numerical approach to the metal-catalyzed growth process of carbon nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta
    • 学会等名
      Diamond 2010
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      2010-09-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Catalyzed growth of carbon nanotubes by hybrid molecular dynamics/force biased Monte Carlo simulations2010

    • 著者名/発表者名
      E. C. Neyts, Y. Shibuta, A. C. T. van Duin, A. Bogaerts
    • 学会等名
      NT2010
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Unravelling the nucleation of SWNTs : Bond switching regimes in nickel and nickel-carbon nanoclusters2010

    • 著者名/発表者名
      E. C. Neyts, Y. Shibuta, A. Bogaerts
    • 学会等名
      NT2010
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 金属ナノ粒子融解凝固過程の分子動力学2010

    • 著者名/発表者名
      澁田靖・鈴木俊夫
    • 学会等名
      第47回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-05-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular dynamics study of phase transition in substrate-supported nanoparticles of bcc metals2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta, T. Suzuki
    • 学会等名
      APS March Meeting 2010
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2010-03-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] A computational study of the graphitization ability of transition metal catalysts for carbon nanotube synthesis2009

    • 著者名/発表者名
      J. A. Elliott, Y. Shibuta
    • 学会等名
      NT09
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2009-06-22
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] Numerical modelling of the metal-catalyzed growth process of carbon nanotubes2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibuta, J. A. Elliott
    • 学会等名
      NT09
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2009-06-22
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [図書] Industrial Applications of Molecular Simulations2011

    • 著者名/発表者名
      J.A.Elliott, Y.Shibuta(分担執筆)M.Meunier (Ed.)
    • 出版者
      CRC Press
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Industrial Applications of Molecular Simulations

    • 著者名/発表者名
      M. Marc Meunier(Ed.), J. A. Elliott, Y. Shibuta, 他(分担執筆)
    • 出版者
      CRC Press
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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