核磁気共鳴と誘電率測定によるカーボンナノチューブ内に吸蔵した水の構造と挙動の研究

• 研究課題/領域番号: 21740262
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 松田 和之 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (60347268)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: カーボンナノチューブ / 分子性固体 / ナノ空間 / 分子挙動 / 相転移 / 核磁気共鳴 / 水 / 吸着 / ナノサイエンス / ナノチューブ・フラーレン / 物性実験

研究概要

ナノスケールの空間に閉じ込められた水はバルク状態とは異なる特異な振る舞いをすることが知られている。この研究では、単層カーボンナノチューブの内部空間に閉じ込められた水の構造と挙動を調べ、水の液体-固体相転移温度のチューブ直径依存性を明らかにし、チューブ内部の水のグローバル相図を得た。また、チューブ内部の水の低温固体相であるアイスナノチューブの誘電特性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Global Phase Diagram of Water Confined on the Nanometer Scale (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kyakuno, K.Matsuda, H.Yahiro, T.Fukuoka, Y.Miyata, K.Yanagi, Y.Maniwa, H.Kataura, T.Saito, M.Yumura, S.Iijima
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 79
  • NAID: 40017245106
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Dimensional Oxygen and Helical Oxygen Nanotubes inside Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Hanami, T.Umesaki, K.Matsuda, Y.Miyata, H.Kataura, Y.Okabe, Y.Maniwa
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 79
  • NAID: 40016969862
  • 査読あり
• [雑誌論文] ransport Mechanisms in Metallic and Semiconducting Single-Wall Carbon Nanotube Networks (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Yanagi, H.Udoguchi, S.Sagitani, Y.Oshima, T.Takenobu, H.kataura, T.Ishida, K.Matsuda, Y.Maniwa
  • 雑誌名: ACS Nano 4 ページ: 4027-4032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global Phase Diagram of Water Confined on the Nanometer Scale (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kyakuno, K.Matsuda, H.Yahiro, K.Yanagi, Y.Maniwa, et al.
  • 雑誌名: ournal of the Physical Society of Japan 巻: 79
  • NAID: 40017245106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport Mechanisms in Metallic and Semiconducting Single-Wall Carbon Nanotube Networks (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Yanagi, H.Udoguchi, S.Sagitani, Y.Oshima, T.Takenobu, H.kataura, T.Ishida, K.Matsuda, Y.Maniwa
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 4 ページ: 4027-4032
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Dimensional Oxygen and Helical Oxygen Nanotubes inside Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Hanami, T.Umesaki, K.Matsuda, Y.Miyata, H.Kataura, Y.Okabe, Y.Maniwa
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 79
  • NAID: 40016969862
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dielectric Properties of Water inside Single-Walled Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Mikami, K.Matsuda, H.Kataura, Y.Maniwa
  • 雑誌名: ACS Nano 3 ページ: 1279-1287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic state and cage distortion in the room-temperature stable electride [Ca_<24>Al_<28>O_<64>]^<4+>(O^<2->)_<2-x>(e^-)_<2x> as probed by 27Al NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Matsuda, Y.Konaka, Y.Maniwa, S.Matsuishi, H.Hosono
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic atate and cage distortion in the room-temperature stable electride [Ca24Al28O64]4+(O2-)2-x(e-)2x as probed by 27Al NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Matsuda, Y.Konaka, Y.Maniwa, S.Matsuishi, H.Hosono
  • 雑誌名: Physical Review B 80
  • 査読あり
• [学会発表] 有限長SWCNTに内包された水の構造:SWCNTエッジ効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 客野遥、松田和之、八尋瞳、伊波悠、福岡智子、宮田耕充、柳和宏、真庭豊、高井和之、榎敏明、片浦弘道、斎藤毅、湯村守雄、飯島澄男
  • 学会等名: 第40回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県名古屋市,名城大学
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] ゼオライト鋳型カーボンに吸着した水の挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田和之, 福岡智子, 佐藤康史, 客野遥, 柳和宏, 真庭豊, 西原洋知, 京谷隆
  • 学会等名: 第40回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県名古屋市,名城大学
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] 金属型単層カーボンナノチューブから作製した二層カーボンナノチューブの光電子分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鷺谷智, 米森啓太, 柿原隆介, 羽渕隆文, 平山大裕, 林博和, 姜健, 岩澤英明, 島田賢也, 生天目博文, 谷口雅樹, 石井廣義, 門脇広明, 松田和之, 柳和宏, 真庭豊
  • 学会等名: 第40回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県名古屋市,名城大学
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] SWNTに内包された水のグローバル相図 (2010)
  • 著者名/発表者名: 客野遥, 松田和之, 八尋瞳, 福岡智子, 宮田耕充, 柳和弘, 真庭豊, 片浦弘道, 斎藤毅, 湯村守雄, 飯島澄男
  • 学会等名: 第39回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 京都府京都市,京都大学
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] 金属型単層カーボンナノチューブの13C-NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田和之, 福岡智子, 鷺谷智, 鵜戸口浩樹, 柳和宏, 真庭豊, 片浦弘道
  • 学会等名: 第39回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 京都府京都市,京都大学
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] SWNTに内包された水のグローバル相図 (2010)
  • 著者名/発表者名: 客野遥, 松田和之, 八尋瞳, 宮田耕充, 柳和弘, 真庭豊, 片浦弘道, 斎藤毅, 飯島澄男
  • 学会等名: 第39回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] 金属型・半導体型単層カーボンナノチューブ薄膜の光電気化学測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 守屋理恵子, 鈴木拓也, 柳和宏, 内藤泰久, 片浦弘道, 松田和之, 真庭豊
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山県岡山市,岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 酸素を内包したカーボンナノチューブの構造と磁性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 花見圭一, 梅崎智之, 松田和之, 柳和宏, 門脇広明, 岡部豊, 真庭豊, 宮田耕充, 片浦弘道
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山県岡山市,岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 金属型・半導体型単層カーボンナノチューブバッキーペーパーの電気伝導特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鵜戸口浩樹, 柳和宏, 鷺谷智, 大島勇吾, 竹延大志, 片浦弘道, 松田和之, 真庭豊
  • 学会等名: 第38回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県名古屋市,名城大学
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] 太い単層カーボンナノチューブに内包された水分子の相転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八尋瞳, 客野遥, 福岡智子, 松田和之, 真庭豊, 片浦弘道, 斎藤毅, 大嶋哲, 湯村守雄, 飯島澄男
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本県熊本市,熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 酸素を内包したカーボンナノチューブの構造と物性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 花見圭一, 土居直弘, 梅崎智之, 松田和之, 柳和宏, 門脇広明, 真庭豊, 片浦弘道
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本県熊本市,熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 金属型単層カーボンナノチューブの13C-NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田和之, 福岡智子, 鵜戸口浩樹, 鷺谷智, 柳和宏, 真庭豊, 片浦弘道
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本県熊本市,熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 太いSWCNT内の水の相転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田和之, 八尋瞳, 客野遥, 福岡智子, 柳和弘, 真庭豊, 斎藤毅, 大嶋哲, 湯村守雄, 飯島澄男, 片浦弘道, 宮田耕充
  • 学会等名: 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: 茨城県つくば市,つくば国際会議場
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] 太いSWCNT内の水の相転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田和之
  • 学会等名: 第37回フワーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 2009-09-01
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.comp.tmu.ac.jp/nanotube/