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力学的・化学的作用によるイオン結晶表面ナノ・ミクロ構造の変化

研究課題

研究課題/領域番号 24510144
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造科学
研究機関中央大学

研究代表者

新藤 斎  中央大学, 理工学部, 教授 (90245986)

研究分担者 二木 かおり  千葉大学, 大学院融合科学研究科, 助教 (10548100)
伊村 くらら  中央大学, 理工学部, 助教 (60707107)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード摩擦・磨耗 / 結晶力学 / 結晶表面 / 結晶形態 / 原子間力顕微鏡 / 界面活性剤 / 塑性変形 / 分子集合体 / ナノトライボロジー / 結晶形態形成 / ナノ粒子の分散・捕集 / 摩擦・摩耗 / MgO / 結晶のモルフォロジー / TiO2 / キラルな結晶面 / 岩塩型結晶 / カルサイト
研究成果の概要

摩擦現象を通常の大きさから原子の大きさまで通じて理解するため、様々な規則構造を持つ結晶の表面を硬いサファイア針で引掻いて摩擦力を測ると共に、表面に生じた磨耗の痕跡を様々な顕微鏡技術により観察した。その結果、滑り変形、へき開、双晶などの塑性変形が加えた力の大きさや方向、位置に依存して活性化され、摩擦に影響を与える仕組みが明らかになった。
結晶が成長の条件により様々に異なる多面体形状をとる理由を明らかにするため、結晶を溶解したときにできる微小な穴の形を顕微鏡観察することにより、結晶面の安定性を比較した。結晶面に選択的に吸着する分子を用いることにより、微小な結晶の形状を制御することができた。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] pH-Induced recovery and re-dispersion of shape-controlled gold nanorods for nanocatalysis2015

    • 著者名/発表者名
      Clara Morita-Imura, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai, Hitoshi Shindo
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 号: 93 ページ: 75889-75894

    • DOI

      10.1039/c5ra17369h

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 結晶・高分子表面の構造・物性を原子・分子レベルで調べる2015

    • 著者名/発表者名
      新藤 斎
    • 雑誌名

      分離技術

      巻: 45 ページ: 56-61

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recovery and redispersion of gold nanopartieles using the self-assembly of a pH sensitive zwitterionic amphiphile2014

    • 著者名/発表者名
      Clara Morita-Imura, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai, Hitoshi Shindo
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 85 ページ: 12933-12936

    • DOI

      10.1039/c4cc04935g

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Autocatalysis Induced by Cinnabar: Observation of the Enantioselective Adsorption of a 5-Pyrimidyl Alkanol on the Crystal Surface2013

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Shindo, Yusuke Shirota, Kaori Niki, Tsuneomi Kawasaki, Kenta Suzuki, Yuko Araki, Arimasa Matsumoto, Kenso Soai
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 52 号: 35 ページ: 9135-9138

    • DOI

      10.1002/anie.201304284

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 硬石膏(CaSO4)結晶の形態形成について2013

    • 著者名/発表者名
      新藤 斎
    • 雑誌名

      硫酸と工業

      巻: 66 ページ: 127-134

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 界面活性剤存在下でのマイクロ金結晶の溶解と再成長による異方形態制御2016

    • 著者名/発表者名
      秋元良裕、伊村くらら、新藤 斎
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京田辺
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ca2+,Mg2+への配位がもたらすpH応答性界面活性剤の高次分子集合形態の制御2016

    • 著者名/発表者名
      村山千明、座間克也、伊村くらら、新藤 斎
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京田辺
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 刺激応答性長鎖アミン誘導体のラメラ構造を用いた金ナノロッドの回収と再分散2016

    • 著者名/発表者名
      小林孝博、伊村くらら、新藤 斎
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京田辺
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ金プレート結晶の溶解と再成長による金ロッド結晶の形成2015

    • 著者名/発表者名
      秋元良裕、伊村くらら、新藤 斎
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Recovery and redispersion of noble-metal nanomaterials using stimuli-responsive supramolecules of zwitterionic amphiphiles2015

    • 著者名/発表者名
      Clara Imura, Katsuya Zama, Takahiro Kobayashi, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai, Hitoshi Shindo
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プレート状構造からロッド状構造へのマイクロ金結晶の形態変化2015

    • 著者名/発表者名
      秋元良裕、伊村くらら、新藤 斎
    • 学会等名
      2015年度色材研究発表会
    • 発表場所
      習志野
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Micro-scale friction and wear at orthorhombic single crystal surfaces of sulfate minerals2015

    • 著者名/発表者名
      H. Shindo, T. Sasaki, T. Hosono, M. Moriya, C. Morita-Imura, K. Niki
    • 学会等名
      International Tribology Conference, Tokyo 2015
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 刺激応答性界面活性剤との複合化による貴金属ナノ結晶の分離回収制御2015

    • 著者名/発表者名
      伊村くらら、波多野萌、座間克也、小林孝博、新藤 斎
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] pH変化による分子集合体転移を用いた有機色素の可溶化と分離回収機能の発現2015

    • 著者名/発表者名
      座間克也、伊村くらら、新藤 斎
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 刺激応答性を有する長鎖アミン誘導体を用いた金ナノ結晶の回収と再分散2014

    • 著者名/発表者名
      小林孝博、伊村くらら、新藤 斎
    • 学会等名
      2014年度色材研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-10-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] pHによる長鎖アミン誘導体を用いた有機-無機色材物質の可溶化と分離回収2014

    • 著者名/発表者名
      座間克也、伊村くらら、新藤 斎
    • 学会等名
      2014年度色材研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-10-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] pH-responsive transition of self-assembled structure for single surfactant system of zwitterionic amphiphile2014

    • 著者名/発表者名
      Clara Imura, Moe Hatano, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai, Hitoshi Shindo
    • 学会等名
      1st Asian Conference on Oleo Science
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 長鎖アミン誘導体による多重刺激応答性材料の創製2014

    • 著者名/発表者名
      伊村くらら
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 長鎖アミン誘導体による銀ナノ粒子の回収と再分散2014

    • 著者名/発表者名
      座間克也、伊村くらら、新藤 斎
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 刺激応答性の長鎖アミン誘導体を用いた金ナノロッドの回収と再分散2014

    • 著者名/発表者名
      小林孝博、伊村くらら、新藤 斎
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] BaSO4(001)表面での摩擦と摩耗に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      佐々木達也、森谷大樹、新藤 斎
    • 学会等名
      トライボロジー会議2013春 東京シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Stabilities of crystal faces of calcite compared by AFM observation of facet formation processes during dissolution in dilute aqueous acetic acid2013

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Shindo, Yohei Ohtsu, Ryohei Yamamura, Tamon Kose, Kaori Niki
    • 学会等名
      17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Structures of chiral crystal faces inducing autocatalytic chiral amplifying reaction of 2-substituted pyrimidyne-5-carbaldehyde2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Fujioka, Tsuyoshi Takeshita, Yusuke Shirota, Hitoshi Shindo, Kaori Niki
    • 学会等名
      17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Relative stabilities of crystal faces of anatase compared by AFM observation of micro-etch pits formed in highly oxidative environment2013

    • 著者名/発表者名
      Yohei Ohkawa, Shun-ichiro saito, Hitoshi Shindo
    • 学会等名
      17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of slip and twinning deformation systems upon friction and wear at single crystal faces of calcite(CaCO3)2013

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Shindo, Mai Kobayashi, Kaori Niki
    • 学会等名
      World Tribology Congress 2013
    • 発表場所
      Torino, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of slip systems upon friction and wear at (001) faces of rock salt-type single crystals2013

    • 著者名/発表者名
      Erika Kasahara, Kaori Niki, Hitoshi Shindo
    • 学会等名
      World Tribology Congress 2013
    • 発表場所
      Torino, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 塩粒表面の不思議な世界

    • 著者名/発表者名
      新藤 斎
    • 学会等名
      ソルト・サイエンスシンポジウム2013
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structures of chiral crystal faces inducing Soai reaction

    • 著者名/発表者名
      Takashi Fujioka, Tsuyoshi Takeshita, Yusuke Shirota, Hitoshi Shindo
    • 学会等名
      12th Symposium on Chemical Approach to Chirality
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Studying friction and wear at crystal surfaces using scanning probe microscopies

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Shindo, Gaku Mochimaru, Kaori Niki
    • 学会等名
      2nd NCU/CHUO Chemistry Workshop
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 岩塩型結晶(001)表面上におけるマイクロスケール摩擦・摩耗

    • 著者名/発表者名
      笠原えりか、新藤 斎、二木かおり
    • 学会等名
      第32回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化環境中で生成するエッチピットのAFM観察によるアナターゼ(TiO2)結晶表面の安定性の比較

    • 著者名/発表者名
      大川遥平、西藤俊一郎、新藤 斎、二木かおり
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      草津(滋賀)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン結晶表面におけるナノ・マイクロスケールの摩擦機構

    • 著者名/発表者名
      新藤 斎・二木かおり
    • 学会等名
      第24回中央大学学術シンポジウム
    • 発表場所
      草津(滋賀)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] ナノスケール・ミクロスケールから見えるビッグな世界 第3章イオン結晶表面におけるナノ・マイクロスケールの摩擦機構2013

    • 著者名/発表者名
      二木かおり、新藤 斎
    • 総ページ数
      600
    • 出版者
      中央大学出版部
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] ナノスケール・ミクロスケールから見えるビッグな世界 第5章結晶の形と成長環境 ー表面の溶解過程でできるナノ・ミクロ構造から成長環境を推定する2013

    • 著者名/発表者名
      新藤 斎
    • 総ページ数
      600
    • 出版者
      中央大学出版部
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 表面化学研究室研究紹介

    • URL

      http://www.chem.chuo-u.ac.jp/~surface/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] http://www.chem.chuo-u.ac.jp/~surface/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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