カーボンナノチューブの自在ナノ加工と機能創出

• 研究課題/領域番号: 23655167
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 村越 敬 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40241301)
• 研究分担者: 保田 諭 北海道大学, 大学院・理学研究院, 講師 (90400639)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: フラーレン / ナノチューブ / グラフェン / 単層カーボンナノチューブ / 金属ナノダイマー / カイラリティ / 光化学反応 / 欠陥 / プラズモン / カーボンナノチューブ / 表面増強ラマン / 電気化学 / ラマン

研究概要

金属の表面プラズモン増強電場を光化学反応場として利用し、単層カーボンナノチューブ(SWNT)への光ナノ加工とその制御を試みた。プラズモン増強電場によりSWNTへ欠陥導入が可能であること、SWNTのカイラリティによる光化学反応活性の違いや電気化学電位を利用し欠陥導入量の制御が可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Local Thermal Elevation Probing of Metal Nanostructure during Laser Illumination Utilizing Surface-enhanced Raman Scattering from a Single-Walled Carbon Nanotube (2013)
  • 著者名/発表者名: Mai Takase, Hideki Nabika, Shinji Hoshina, Masanobu Nara, Keiichiro Komeda, Ryukou Shito, Satoshi Yasuda, Kei Murakoshi
  • 雑誌名: Phys.Chem. Chem. Phys. 巻: 15(12) ページ: 4270-4274
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local Thermal Elevation Probing of Metal Nanostructure during Laser Illumination Utilizing Surface-enhanced Raman Scattering from a Single-Walled Carbon Nanotube (2013)
  • 著者名/発表者名: Mai Takase
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 15(12) 号: 12 ページ: 4270-4274
  • DOI: 10.1039/c3cp43728k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single molecule dynamics at a mechanically controllable break junction in solution at room temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: 長澤文嘉
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 135 号: 3 ページ: 1009-1014
  • DOI: 10.1021/ja307821u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Defocus Images of a Single Metal Nanorod (2013)
  • 著者名/発表者名: 茂木俊憲
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 117 号: 6 ページ: 2535-2540
  • DOI: 10.1021/jp3065008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Molecule Dynamics at a Mechanically Controllable Break Junction in Solution at Room Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Konishi, Manabu Kiguchi, Mai Takase, Fumika Nagasawa, Hideki Nabika, Katsuyoshi Ikeda, Kohei Uosaki, Kosei Ueno, Hiroaki Misawa, Kei Murakoshi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 ページ: 1009-1014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Nanomter Size Single Layer Graphene by Moderate Electrochemical Exfoliation (2012)
  • 著者名/発表者名: Li Yu
  • 雑誌名: Mat. Res. Soc. Jpn. 巻: 37[2] ページ: 209-212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Isolated Individual Single-Walled Carbon Nanotube by Electrochemical Scanning Tunneling Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Yasuda
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 51 号: 8S3 ページ: 08KB06-08KB06
  • DOI: 10.1143/jjap.51.08kb06
  • NAID: 210000141137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Room-temperature synthesis of single-wall carbon nanotubes by an electrochemical process (2012)
  • 著者名/発表者名: Ahmed Shawky
  • 雑誌名: Carbon 巻: 50 号: 11 ページ: 4184-4191
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2012.04.068
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-infrared Plasmon-assisted Water Oxidation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Nishijima
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Lett. 巻: 3 号: 10 ページ: 1248-1252
  • DOI: 10.1021/jz3003316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Brownian Ratchet Molecular Separation using a Self-spreading Lipid Bilayer (2012)
  • 著者名/発表者名: 茂木俊憲
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 28 号: 16 ページ: 6656-6661
  • DOI: 10.1021/la300410j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of gold nanoparticle assembly and disassembly induced by pH oscillations (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Nabika, T.Oikawa, K.Iwasaki, K.Murakoshi, K.Unoura
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 巻: 116 号: 10 ページ: 6153-6158
  • DOI: 10.1021/jp300650c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal atomic contact under electrochemical potential control (2012)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kiguchi
  • 雑誌名: J. Phys. : Cond. Matt. 巻: 24 号: 16 ページ: 164212-164212
  • DOI: 10.1088/0953-8984/24/16/164212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of Gold Nanoparticle Assembly and Disassembly Induced by pH Oscillations (2012)
  • 著者名/発表者名: Nabika, Hideki; Oikawa, Tetsuro; Iwasaki, Keisuke; Murakoshi, Kei; Unoura, Kei
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry 巻: 116 ページ: 6153-6158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of Adsorption Sites at the Gap of a Hetero-Metal Nano-Dimer at the Single Molecule Level (2011)
  • 著者名/発表者名: Mai Takase, Yasuhiro Sawai, Hideki Nabika, Kei Murakoshi
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 巻: 221 ページ: 169-174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphine Sulfides as an Anchor Unit for Single Molecule Junction (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Fukazawa, M. Kiguchi, S. Tange, Y. Ichihashi, Q. Zhao, T. Takahashi, T. Konishi, K. Murakoshi, Y. Tsuji, A. Staykov, K. Yoshizawa, S. Yamaguchi
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 2 ページ: 174-174
  • NAID: 10027814812
  • 査読あり
• [雑誌論文] "Polarization Characteristics of Surface-Enhanced Raman Scattering from a Small Number of Molecules at the Gap of a Metal Nano-Dimer" (2011)
  • 著者名/発表者名: Fumika Nagasawa, Mai Takase, Hideki Nabika, Kei Murakoshi
  • 雑誌名: Chemical Communications, 巻: 47 ページ: 4514-4516
  • 査読あり
• [雑誌論文] "Control of Dynamics and Molecular Distribution in a Self-Spreading Lipid Bilayer using Surface-Modified Metal Nanoarchitecture" (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideki Nabika, Masahiro Oowada, Kei Murakoshi
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics, 巻: 13 ページ: 5561-5564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of Photochromicring-Opening Reaction of Diarylethenederivatives by Excitation of Localized Surface Plasmon" (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Tsuboi, Ryosuke Shimizu, Tatsuya Shoji, Noboru kitamura, Mai Takase, Kei Murakoshi
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 巻: 221 ページ: 250-255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selection-Rule Breakdown at Plasmon-Induced Electronic Excitation of an Isolated Single-Walled Carbon Nanotube
  • 著者名/発表者名: Mai Takase, Hiroshi Ajiki, Yoshihiko Mizumoto, Keiichiro Komeda, Masanobu Nara, Hideki Nabika, Satoshi Yasuda, Hajime Ishihara, Kei Murakoshi
  • 雑誌名: Nat. Photo.
  • NAID: 110009755841
  • 査読あり
• [学会発表] 少数分子のプラズモニック化学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: 第72回分析化学討論会
  • 発表場所: 鹿児島大(鹿児島県群元)
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] Polarization Characteristics of SERS Photons from Molecules at Liquid/Plasmonic Metal Interface (2012)
  • 著者名/発表者名: Kei Murakoshi
  • 学会等名: 221st electrochemical society (ECS) Meeting
  • 発表場所: Washington State Convention Center and the Sheraton Seattle, Washington, USA, invited
  • 年月日: 2012-05-06
• [学会発表] 局所光電場による固液界面での化学反応制御に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松(浜松市)
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Towards Control of Plasmon-Induced Photochemical Reactions at the Single Molecule Level (2012)
  • 著者名/発表者名: Kei Murakoshi
  • 発表場所: University of Tsukuba, Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2012-02-09
• [学会発表] 局所光電場による固液界面での化学反応制御に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会(招待講演)
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡）
• [学会発表] Polarized Surface-Enhanced Raman Scattering Measurement on a Small Number of Molecules at a Gap of Metal Nanodimer (2011)
  • 著者名/発表者名: Kei Murakoshi, Fumika Nagasawa, Mai Takase, Hideki Nabika
  • 学会等名: 62nd Annual Meeting of the InternationalSociety of Electrochemistry
  • 発表場所: Toki messe, Niigata, Japan
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Depolarization Behavior of Raman Scattering Photons from a Gap of Metal Nanodimer (2011)
  • 著者名/発表者名: Kei Murakoshi, Fumika Nagasawa, Mai Takase, Hideki Nabika
  • 学会等名: XXV International Conference on Photochemistry ICP2011
  • 発表場所: Beijing University, Beijing, China invited
  • 年月日: 2011-08-07
• [学会発表] "Monitoring Plasmon-Assisted Photochemical Reaction at Metal Nanogap by Surface-Enhanced Raman Scattering" (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakoshi Kei
  • 学会等名: Seminaire SOLEIL(招待講演)
  • 発表場所: Soleil synchrotron, France
• [学会発表] Anisotropic Polarization of a Single Molecule at Metal Nanogap under Illumination (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakoshi Kei
  • 学会等名: The Third Asian Spectroscopy Conference(招待講演)
  • 発表場所: Xiamen univ., China
• [学会発表] Depolarization Behavior of Raman Scattering Photons from a Gap of Metal Nanodimer (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakoshi Kei, Nagasawa Fumika, Takase Mai, Nabika Hideki
  • 学会等名: XXVInternational Conference on Photochemistry ICP2011(招待講演)
  • 発表場所: Beijing univ., China
• [学会発表] 電気化学電位制御下における少数分子のSERS測定
  • 著者名/発表者名: 米澤 由布子
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（草津市）
• [学会発表] 表面増強ラマン散乱計測による励起子-プラズモン間強結合状態の評価
  • 著者名/発表者名: 長澤 文嘉
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（草津市）
• [学会発表] 金属―単分子層―金属サンドイッチ構造の反射赤外および表面増強ラマン観察
  • 著者名/発表者名: 木村 文
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（草津市）
• [学会発表] 液相析出法で作製した酸化チタン薄膜を用いたプラズモン光電変換系の構築
  • 著者名/発表者名: 二嶋 諒
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（草津市）
• [学会発表] 水素吸蔵によるPdナノ構造のプラズモン共鳴変化
  • 著者名/発表者名: 内山 紗里
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（草津市）
• [学会発表] 化学気相蒸着法によるBNドープグラフェンの合成と物性評価
  • 著者名/発表者名: 足達優太
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（草津市）
• [学会発表] 自己組織化単分子膜上に固定したコバルトポルフィリンの酸素還元活性
  • 著者名/発表者名: 佐藤 志野
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（草津市）
• [学会発表] Auナノ構造体を有する酸化チタン電極電気化学界面の表面増強ラマン観測
  • 著者名/発表者名: 鈴木 健太郎
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（草津市）
• [学会発表] ハロゲン化芳香族分子を用いたカーボン単分子膜作製とその物性評価
  • 著者名/発表者名: 古谷 アトム
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（草津市）
• [学会発表] 狭小空間による脂質二分子膜内分子のラチェット分別操作
  • 著者名/発表者名: 茂木 俊憲
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（草津市）
• [学会発表] 窒素置換構造が制御された窒素ドープカーボン合成と酸素還元能評価
  • 著者名/発表者名: 保田諭
  • 学会等名: 電気化学会第80回大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス (仙台)
• [学会発表] 窒素置換構造が制御された窒素ドープカーボン合成と酸素還元能評価
  • 著者名/発表者名: 保田諭
  • 学会等名: 第111回触媒討論会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス (大阪府)
• [学会発表] Synthesis of Nitrogen-doped Carbon Materials Controlled Nitrogen Bonding Configuration
  • 著者名/発表者名: 保田諭
  • 学会等名: 第44回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール (東京)
• [学会発表] 液相析出法で作製した酸化チタン薄膜によるプラズモン光電変換素子作成
  • 著者名/発表者名: 二嶋 諒
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市)
• [学会発表] 狭小空間における脂質二分子膜内分子のラチェット分別操作
  • 著者名/発表者名: 茂木 俊憲
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市)
• [学会発表] Pdナノ構造への水素吸蔵を利用したプラズモン共鳴制御
  • 著者名/発表者名: 内山 紗里
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市)
• [学会発表] Synthesis of Nanometer-size Monolayer Graphene and Electronic State Evaluation using Electrochemical Scanning Tunneling Microscopy
  • 著者名/発表者名: 余力
  • 学会等名: 第28回ライラックセミナー・第18回若手研究者交流会
  • 発表場所: おたる自然の村おこばち山荘 (小樽市)
• [学会発表] 多電子移動反応によるカーボン材料の創製
  • 著者名/発表者名: 保田 諭
  • 学会等名: 新学術領域「人工光合成」第1回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス 東工大蔵前会館 (東京都)
• [学会発表] Au単結晶電極上におけるジイソシアニド単分子膜界面構造のin-situギャップモード増強ラマン観察
  • 著者名/発表者名: 木村 文
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス（東京都）
• [学会発表] 脂質二分子膜内単一分子観察による微小相構造の検討
  • 著者名/発表者名: 茂木 俊憲
  • 学会等名: ナノ学会第10回大会
  • 発表場所: 大阪大学 大阪大学会館 （大阪府）
• [学会発表] Au ナノ構造／液相析出酸化チタン薄膜のプラズモン光電変換能評価
  • 著者名/発表者名: 二嶋 諒
  • 学会等名: 2012年光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス（東京）
• [学会発表] Pd ナノ構造への水素吸蔵によるプラズモン共鳴変化の研究
  • 著者名/発表者名: 内山 紗里
  • 学会等名: 2012年光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス（東京）
• [学会発表] 局在プラズモン―励起子強結合系におけるラマン散乱増強課程の検討
  • 著者名/発表者名: 長澤 文嘉
  • 学会等名: 2012年光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス（東京）
• [学会発表] 少数分子のプラズモニック化学
  • 著者名/発表者名: 村越 敬
  • 学会等名: 第72回分析化学討論会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス (鹿児島県群元)
  • 招待講演
• [学会発表] 電気化学電位制御下における表面プラズモン共鳴イメージング
  • 著者名/発表者名: 岩崎 啓介
  • 学会等名: ナノ学会第10回大会
  • 発表場所: 大阪大学 大阪大学会館 （大阪府）
• [学会発表] Electrochemical Single-Wall Carbon Nanotubes Synthesis at Room Temperature
  • 著者名/発表者名: Satoshi Yasuda
  • 学会等名: International Symposium on Carbon Nanotube Nanoelectronics
  • 発表場所: Hotel Rubura Ohzan, Nagoya, Japan
• [学会発表] Carbon Nanotube Synthesis by Electrochemical Reductive Deposition at Room Temperature
  • 著者名/発表者名: Satoshi Yasuda
  • 学会等名: Thirteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT12)
  • 発表場所: Brisbane Convention and Exhibition Centre, Australia
• [学会発表] Electrochemical Synthesis of Nanocarbon
  • 著者名/発表者名: Satoshi Yasuda
  • 学会等名: the 221st ECS Meeting in Seattle
  • 発表場所: Washington State Convention Center and the Sheraton Seattle, Seattle, Washington, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of the Absolute Potential of the Valence and Conduction Bands for Individual Single-walled Carbon Nanotube using Electrochemical STM
  • 著者名/発表者名: Satoshi Yasuda
  • 学会等名: 20th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: Okinawa Kariyushi Urban Resort Naha, Japan
• [学会発表] Polarized Surface-Enhanced Raman Scattering Measurement at the Metal Nano-dimer
  • 著者名/発表者名: Fumika Nagasawa
  • 学会等名: Yamada Conference LXVI International Conference on the Nanostructure-Enhanced Photo-Energy Conversion
  • 発表場所: Miraikan, Tokyo, Japan
• [学会発表] Strong coupling between a small number of molecular excitons and plasmons at metal nano-gap
  • 著者名/発表者名: Fumika Nagasawa
  • 学会等名: 7th Asian Photochemistry Conference 2012 (APC2012)
  • 発表場所: Icho Kaikan, Osaka University,Suita, Osaka, Japan
• [学会発表] Depolarized Surface-Enhanced Raman Scattering Photons from Molecules at Metal Nanogap
  • 著者名/発表者名: Fumika Nagasawa
  • 学会等名: IUMRS-ICEM2012
  • 発表場所: Minato Mirai, yokohama,Japan
• [学会発表] Structure, Dynamics and Reactivity at Charged Interfaces
  • 著者名/発表者名: Fumika Nagasawa
  • 学会等名: 244th ACS National Meeting
  • 発表場所: Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, USA
• [学会発表] In-situ polarized Surface-Enhanced Raman Scattering measurement on a small number of molecules
  • 著者名/発表者名: Fumika Nagasawa
  • 学会等名: 63rd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Clarion Congress Hotel, Czech Republic
• [学会発表] Depolarization of SERS Photons from an Isolated Single-Walled Carbon Nanotube at Electrochemical Interface
  • 著者名/発表者名: Fumika Nagasawa
  • 学会等名: 63rd ISE Spectroelectrochemistry
  • 発表場所: Hotel Konigshof Dresden, Dresden, Germany
• [学会発表] Depolarization Behaviour of Surface-Enahced Raman Scattering Photons from Metal Nanogap
  • 著者名/発表者名: Fumika Nagasawa
  • 学会等名: the 244th ACS National Meeting
  • 発表場所: Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Polarization Characteristics of SERS Photons from Molecules at Liquid/Plasmonic Metal Interface
  • 著者名/発表者名: Kei Murakoshi
  • 学会等名: the 221st ECS Meeting
  • 発表場所: Washington State Convention Center and the Sheraton Seattle, Washington, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of Domain Structure in the Lipid Bilayer by Single Molecule Observation
  • 著者名/発表者名: Toshinori Motegi
  • 学会等名: IACIS2012
  • 発表場所: Tohoku University, Sendai, Japan
• [備考]
  • URL: http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/pc/f