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先進ナノスコピックプラズマによる光敏感物質内包カーボンナノチューブ光デバイス創製

研究課題

研究課題/領域番号 22740358
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 プラズマ科学
研究機関東北大学

研究代表者

李 永峰  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40400296)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2010年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードプラズマ応用 / カーボンナノチューブ / 内包 / 電気伝導 / 金ナノ粒子 / 太陽電池 / DNA / フラーレン / 電荷交換
研究概要

極性制御電場印加法を用いることにより, 二層カーボンナノチューブ(DWNTs)に対して, 一重螺旋DNAの内包及び放出が可能であることを明らかとした. また, DNA内包DWNTsの電気伝導特性が一重螺旋DNAを内包することで大きく変化することを見出した. 一方, アザフラーレン(C_<59> N, C_<69> N)内包単層/二層カーボンナノチューブ(SWNTs/DWNTs)がn型伝導特性へと変化することを発見し, 理論計算をもとにn型化の機構を解明した. さらに, 赤外光利用太陽電池の開発を目的にSWNTsとシリコンのヘテロ接合デバイスを作製し太陽電池特性を評価した. その結果, 半導体分離SWNTsを使用し, さらにC_<60> をSWNTsに内包することにより, 金属半導体混合の空のSWNTsを用いた場合と比べ, 発電効率を大幅に向上させることに成功した.

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (39件)

  • [雑誌論文] Electrically Moving Single-Stranded DNA into and out of Double-Walled Carbon Nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      Y . F. Li, S. Chen, T. Kaneko, and R. Hatakeyama
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: Vol.47, No.8 号: 8 ページ: 2309-2311

    • DOI

      10.1039/c0cc04227g

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasma-Synthesized Single-Walled Carbon Nanotubes and Their Applications2011

    • 著者名/発表者名
      R.Hatakeyama
    • 雑誌名

      Journal of Physics D : Applied Physics

      巻: 44 号: 17 ページ: 174004-174004

    • DOI

      10.1088/0022-3727/44/17/174004

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Harvesting Infrared Solar Energy by Semiconducting-Single-Walled Carbon Nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      Y. F. Li, S. Kodama, T. Kaneko, R. Hatakeyama
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: Vol.4 号: 6 ページ: 065101-065101

    • DOI

      10.1143/apex.4.065101

    • NAID

      10029000680

    • 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] Electrical Transport Properties of C_<59>N Azafullerene Encapsulated Double-Walled Carbon Nanotube2011

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Li
    • 雑誌名

      Open Journal of Microphysics

      巻: 1 号: 02 ページ: 23-27

    • DOI

      10.4236/ojm.2011.12004

    • 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] Origin of the N-Type Transport Behavior of Azafullerene Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      N.T.Cuong
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 99 号: 5 ページ: 53105-53105

    • DOI

      10.1063/1.3619828

    • 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] Electrically Moving Single-Stranded DNA into and out of Double-Walled Carbon Nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Li
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 47 ページ: 2309-2311

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasma-Synthesized Single-Walled Carbon Nanotubes and Their Applications2011

    • 著者名/発表者名
      R.Hatakeyama
    • 雑誌名

      Journal of Physics D : Applied Physics

      巻: (未定)(in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Property Characterization of C_<69>N Azafullerne Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      Y. F. Li,T. Kaneko, S. Miyanaga, R. Hatakeyama
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: Vol.4, No.6 号: 6 ページ: 3522-3526

    • DOI

      10.1021/nn100745a

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infrared Photovoltaic Solar Cells Based on C_<60> Fullerene Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      R. Hatakeyama, Y. F. Li, T. Y. Kato, and T. Kaneko
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: vol.97, no.1

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1063/1.3462313.

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大気中電解質プラズマを用いた新機能性ナノバイオ物質創製(Creation of Nanobio Materials Using Electrolyte Plasmas in the Atmosphere)2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, Y. F. Li, and R. Hatakeyama
    • 雑誌名

      高温学会誌

      巻: vol.36, no.4 ページ: 162-167

    • URL

      http://ci.nii.ac.jp/naid/10029257529.

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Property Characterization of C_<69>N Azafullerne Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Li
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 4 ページ: 3522-3526

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infrared Photovoltaic Solar Cells Based on C_<60> Fullerene Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      R.Hatakeyama
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 97

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大気中電解質プラズマを用いた新機能性ナノバイオ物質創製2010

    • 著者名/発表者名
      金子俊郎
    • 雑誌名

      高温学会誌

      巻: 36 ページ: 162-167

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] p型とn型単層カーボンナノチューブで形成した太陽電池の特性2012

    • 著者名/発表者名
      兒玉宗一郎, 李永峰, 金子俊郎, 畠山力三
    • 学会等名
      第59回応用物理学関連連合講演会
    • 発表場所
      東京都, 新宿区
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子修飾単層カーボンナノチューブによる赤外光太陽電池2012

    • 著者名/発表者名
      李永峰, 兒玉宗一郎, 金子俊郎, 畠山力三
    • 学会等名
      第59回応用物理学関連連合講演会
    • 発表場所
      東京都, 新宿区
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子修飾単層カーボンナノチューブによる赤外光太陽電池2012

    • 著者名/発表者名
      李永峰
    • 学会等名
      第59回応用物理学関連連合講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] p型とn型単層カーボンナノチューブで形成した太陽電池の特性2012

    • 著者名/発表者名
      兒玉宗一郎
    • 学会等名
      第59回応用物理学関連連合講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Biomedical Applications of DNA-Nanocarbon Conjugates Synthesized by Gas-Liquid Interfacial Plasmas2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, Q. Chen, Y. F. Li, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      4th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2012-03-04
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Biomedical Applications of DNA-Nanocarbon Conjugates Synthesized by Gas-Liquid Interfacial Plasmas2012

    • 著者名/発表者名
      T.Kaneko
    • 学会等名
      4th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • 発表場所
      Nagoya(Invited)
    • 年月日
      2012-03-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Solar Cells Based on P-N Junction Embedded Single-Walled Carbon Nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      S. Kodama, Y. F. Li, T. Kaneko, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      21st Academic Symposium of MRS-Japan 2011
    • 発表場所
      神奈川県, 横浜市
    • 年月日
      2011-12-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Solar Cells Based on P-N Junction Embedded Single-Walled Carbon Nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      S.Kodama
    • 学会等名
      21st Academic Symposium of MRS-Japan 2011
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2011-12-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ応用ナノカーボン新機能化研究の最前線2011

    • 著者名/発表者名
      R.Hatakeyama
    • 学会等名
      第27回九州・山口プラズマ研究会
    • 発表場所
      Yanagawa(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Negative Differential Resistance in Double-Walled Carbon Nanotube Peapods2011

    • 著者名/発表者名
      Y. F. Li, T. Kaneko, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      International Workshop on Quantum Nanostructures and Nanoelectronics (QNN2011)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-10-03
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum Nanodevice Using DNA Decorated Carbon Nanotubes Created in Electrolyte Plasmas2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, Y. F. Li, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      International Workshop on Quantum Nanostructures and Nanoelectronics (QNN2011)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-10-03
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum Nanodevice Using DNA Decorated Carbon Nanotubes Created in Electrolyte Plasmas2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kaneko
    • 学会等名
      International Workshop on Quantum Nanostructures and Nanoelectronics (QNN2011)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2011-10-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Negative Differential Resistance in Double-Walled Carbon Nanotube Peapods2011

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Li
    • 学会等名
      International Workshop on Quantum Nanostructures and Nanoelectronics (QNN2011)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2011-10-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nanobio Plasma Processes in Solid-Gas-Liquid Interfacial Layers2011

    • 著者名/発表者名
      R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Kato, Y. F. Li, and Q. Chen
    • 学会等名
      Northeastern Asia Symposium on Plasma Fusio
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2011-09-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Nanobio Plasma Processes in Solid-Gas-Liquid Interfacial Layers2011

    • 著者名/発表者名
      R.Hatakeyama
    • 学会等名
      2011 Northeastern Asia Symposium on Plasma Fusion
    • 発表場所
      Daejon (Korea)(Invited)
    • 年月日
      2011-09-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Novel Concept Solar Cells Based on Carbon Nanotubes Fabricated Using Plasmas2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kaneko
    • 学会等名
      The 8th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering
    • 発表場所
      Dalian (China)(Invited)
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Novel Concept Solar Cells Based on Carbon Nanotubes Fabricated Using Plasmas2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, Y. F. Li, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      The 8th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2011-09-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] pn接合内蔵単層カーボンナノチューブを用いた赤外光太陽電池の作製2011

    • 著者名/発表者名
      兒玉宗一郎
    • 学会等名
      72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形市
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] pn接合内蔵単層カーボンナノチューブを用いた赤外光太陽電池の作製2011

    • 著者名/発表者名
      兒玉宗一郎, 李永峰, 金子俊郎, 畠山力三
    • 学会等名
      平成23年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形
    • 年月日
      2011-08-29
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] DNA Delivery System Using Nano-Bio Conjugates Synthesized by Liquid Related Plasmas2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, Q. Chen, Y. F. Li, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      The 1st International Symposium of Plasma Biosciences
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2011-08-14
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] DNA Delivery System Using Nano-Bio Conjugates Synthesized by Liquid Related Plasmas2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kaneko
    • 学会等名
      The 1st International Symposium of Plasma Biosciences
    • 発表場所
      Seoul (Korea)(Invited)
    • 年月日
      2011-08-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Electronic Properties of DNA-Functionalized Carbon Nanotubes by Electrolyte Plasma2011

    • 著者名/発表者名
      R.Hatakeyama
    • 学会等名
      The 24th Symposium on Plasma Science for Materials
    • 発表場所
      Osaka(Invited)
    • 年月日
      2011-07-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Infrared Solar Cells Using Single-Walled Carbon Nanotubes Functionalized by Plasma Method2011

    • 著者名/発表者名
      S.Kodama
    • 学会等名
      The 24th Symposium on Plasma Science for Materials
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2011-07-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Infrared Solar Cells Using Single-Walled Carbon Nanotubes Functionalized by Plasma Method2011

    • 著者名/発表者名
      S. Kodama, Y. F. Li, T. Kaneko, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      第24回プラズマ材料科学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪府, 吹田市
    • 年月日
      2011-07-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Electronic Properties of DNA-Functionalized Carbon Nanotubes by Electrolyte Plasma2011

    • 著者名/発表者名
      R. Hatakeyama, Y. F. Li, and T. Kaneko
    • 学会等名
      第24回プラズマ材料科学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪府, 吹田市
    • 年月日
      2011-07-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes Based Infrared Solar Cells2011

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Li
    • 学会等名
      12th International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Cambridge (UK)
    • 年月日
      2011-07-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes Based Infrared Solar Cells2011

    • 著者名/発表者名
      Y. F. Li, S. Kodama, T. Kaneko, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      12th International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Chembridge, UK
    • 年月日
      2011-07-10
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Plasma Processed Carbon Nanotubes for Infrared Solar Cell Application2011

    • 著者名/発表者名
      Y. F. Li, S. Kodama, T. Kaneko, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Microelectronics and Plasma Technology
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2011-07-04
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Plasma Processed Carbon Nanotubes for Infrared Solar Cell Application2011

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Li
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Microelectronics and Plasma Technology
    • 発表場所
      Dalian (China)
    • 年月日
      2011-07-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 機能化単層カーボンナノチューブを用いた赤外光太陽電池の作製2011

    • 著者名/発表者名
      兒玉宗一郎, 李永峰, 金子俊郎, 畠山力三
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2011-03-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Bio Application of DNA Encapsulated Carbon Nanotubes Synthesized by Liquid Related Plasmas2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, Y. F. Li, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      International Conference on Biomaterials Science
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2011-03-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Infrared Solar Cell Based on C60 Encapsulated Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      Y. F. Li, S. Kodama, T. Kaneko, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      第40回記念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
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Infrared Solar Cell Based on C_<60> Encapsulated Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Li
    • 学会等名
      41th Commemorative Fullerene-Nanotubes General Symposium
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Performance of Solar Cells Based on Single-Walled Carbon Nanotubes under the Illumination of Infrared Light2010

    • 著者名/発表者名
      R.Hatakeyama
    • 学会等名
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hawaii (USA)(Invited)
    • 年月日
      2010-12-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Performance of Solar Cells Based on Single-Walled Carbon Nanotubes under the Illumination of Infrared Light2010

    • 著者名/発表者名
      R. Hatakeyama, Y. F. Li, and T. Kaneko
    • 学会等名
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2010-12-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Infrared Solar Cell Using Plasma-Processed Carbon Nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kaneko
    • 学会等名
      AVS 57th International Symposium & Exhibition
    • 発表場所
      Albuquerque (USA)
    • 年月日
      2010-10-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Infrared Solar Cells Using Plasma-Processed Carbon Nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, S. Kodama, Y. F. Li, and R. Hatakeyama
    • 学会等名
      AVS 57th International Symposium & Exhibition
    • 発表場所
      Albuqueroue, USA
    • 年月日
      2010-10-17
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Plasma Processing Power for Nanocarbon Nanobloelectronics2010

    • 著者名/発表者名
      R.Hatakeyama
    • 学会等名
      63rd Gaseous Electron Conference & 7th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Paris (France)(Invited)
    • 年月日
      2010-10-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Plasma Processing Power for Nanocarbon Nanobioelectronics2010

    • 著者名/発表者名
      R. Hatakeyama, T. Kaneko, T. Kato, Y. F. Li, and Q. Chen
    • 学会等名
      63rd Gaseous Electron Conference & 7th International Conference on Reactive Plasmas
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2010-10-04
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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