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ナノ構造炭素の複合化による新規物質の創製と物性研究

研究課題

研究課題/領域番号 25246006
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造物理
研究機関首都大学東京

研究代表者

真庭 豊  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (70173937)

研究分担者 萩原 政幸  大阪大学, 理学研究科, 教授 (10221491)
柳 和宏  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30415757)
坂本 浩一  首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (90187047)
連携研究者 中井 祐介  首都大学, 東京・理工学研究科, 助教 (90596842)
京谷 隆  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90153238)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2015年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2014年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2013年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
キーワードカーボンナノチューブ / 熱電物性 / 磁性 / 水 / ハルデン状態 / 液ー液転移 / 制限空間 / 酸素 / アイスナノチューブ / wet-dry転移 / NMR / X線回折 / ナノ炭素 / 熱電 / ナノサイエンス / 熱電材料 / ゼーベック / グラフェン / 熱電変換 / ゼーベック効果 / ハルデン
研究成果の概要

単層カーボンナノチューブ(SWCNTs)などのナノ構造炭素と,そのナノ空洞内のゲスト分子の物性を,古典MD計算,X線回折(XRD),NMR,電気抵抗・ゼーベック係数などの測定により研究した。SWCNTのカイライティを含む詳細構造を決定するXRD法を提案した。SWCNTの朝永-Luttinger液体状態のバンドル効果を明らかにした。半導体型SWCNTフィルムにおいて巨大ゼーベック効果を発見した。初めての酸素分子によるハルデン磁石を実現した。SWCNT内の水のグローバル相図を完成し,wet-dry転移の直接観察に成功した。また液体‐固体(アモルファス)転移とダイナミクスの直径依存性を明らかにした。

報告書

(6件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (25件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Magnetic Properties of One- and Two-Dimensional Functional Materials: Oxygen Molecules Encapsulated in Single-Walled Carbon Nanotubes and Copper Ions Embedded into Phthalocyanine Sheets2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Hagiwara, Takanori Kidaa, Kazuyuki Matsudab, Haruka Kyakunob, Yutaka Mniwac, Zentaro, Hondad, Yuya Sakaguchid, Makoto Tashirod, Masamichi Sakaid, Takeshi Fukudad, Norihiko Kamatad, and Kouichi Okunishie
    • 雑誌名

      Current Inorganic Chemistry

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rotational dynamics and dynamical transition of water inside hydrophobic pores of carbonnanotubes2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kyakuno, K. Matsuda, Y. Nakai, R. Ichimura, T. Saito, Y. Miyata, K. Hata, Y. Maniwa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 14834-14834

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13704-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intertube effects on one-dimensional correlated state of metallic single-wall carbon nanotubes probed by 13C NMR2017

    • 著者名/発表者名
      N. Serita, Y. Nakai, K. Matsuda, K. Yanagi, Y. Miyata, T. Saito, Y. Maniwa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 95 号: 3 ページ: 035128-035132

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.035128

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric Properties of WS2 Nanotube Networks2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kawai, M. Sugahara, R. Okada, Y. Maniwa, Y. Yomogida, K. Yanagi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 10 号: 1 ページ: 015001-015003

    • DOI

      10.7567/apex.10.015001

    • NAID

      210000135732

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] "Improvement of thermoelectric performance of single-wall carbon nanotubes by heavy doping: Effect of one-dimensional band multiplicity2017

    • 著者名/発表者名
      D. Hayashi, Y. Nakai, H. Kyakuno, T. Yamamoto, Y. Miyata, K. Yanagi, Y. Maniwa
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 9 号: 12 ページ: 125103-125106

    • DOI

      10.7567/apex.9.125103

    • NAID

      210000138127

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Diameter-dependent hydrophobicity in carbon nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      Haruka Kyakuno, Mamoru Fukasawa, Ryota Ichimura, Kazuyuki Matsuda, Yusuke Nakai, Yasumitsu Miyata, Takeshi Saito, Yutaka Maniwa
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 145 号: 6 ページ: 064514-064514

    • DOI

      10.1063/1.4960609

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ambipolar transistors based on random networks of WS2 nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      M. Sugahara, H. Kawai, Y. Yomogida, Y. Maniwa, S. Okada, K. Yanagi
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 9 号: 7 ページ: 075001-075003

    • DOI

      10.7567/apex.9.075001

    • NAID

      120007129536

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric properties of single-wall carbon nanotube films: Effects of diameter and wet environment2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hayashi, Tomohiro Ueda, Yusuke Nakai, Haruka Kyakuno, Yasumitsu Miyata, Takahiro Yamamoto, Takeshi Saito, Kenji Hata, and Yutaka Maniwa
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 9 号: 2 ページ: 25102-25102

    • DOI

      10.7567/apex.9.025102

    • NAID

      210000137792

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selective Formation of Zigzag Edges in Graphene Cracks2015

    • 著者名/発表者名
      M. Fujihara, R. Inoue, R. Kurita, T. Taniuchi, Y. Motoyui, S. Shin, F. Komori, Y. Maniwa, H. Shinohara, Y. Miyata
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 9 号: 9 ページ: 9027-9033

    • DOI

      10.1021/acsnano.5b03079

    • 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] 熱電変換材料としてのカーボンナノチューブの可能性2015

    • 著者名/発表者名
      中井祐介、真庭豊
    • 雑誌名

      月刊 機能材料

      巻: 35巻通巻403号 ページ: 3-9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Haldane State Formed by Oxygen Molecules Encapsulated in Single-Walled Carbon Nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      M. Hagiwara, M. Ikeda, T. Kida, K. Matsuda, S. Tadera, H. Kyakuno, K. Yanagi, Y. Maniwa, and K. Okunishi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 11 ページ: 113706-113706

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.113706

    • NAID

      40020264800

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tuning of the Thermoelectric Properties of One-Dimensional Material Networks by Electric Double Layer Techniques using Ionic liquids2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Yanagi, Shouhei Kanda, Yuki Oshima, Yoshimasa Kitamura, Hideki Kawai, Takahiro Yamamoto, Taishi Takenobu, Yusuke Nakai, Yutaka Maniwa
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 14 号: 11 ページ: 6437-6442

    • DOI

      10.1021/nl502982f

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chirality Fingerprinting and Geometrical Determination of Single-walled Carbon Nanotubes: Analysis of Fine Structure of X-ray Diffraction Pattern2014

    • 著者名/発表者名
      R. Mitsuyama, S. Tadera H. Kyakuno, R. Suzuki, H. Ishii, Y. Nakai, Y. Miyata, K. Yanagi, H. Kataura, and Y. Maniwa
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 2014 ページ: 299-306

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2014.04.006

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] チューブ内ナノ空間の物理と化学2014

    • 著者名/発表者名
      宮田耕充、真庭豊
    • 雑誌名

      パリティ

      巻: 29巻9号 ページ: 13-17

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 熱電変換材料としてのカーボンナノチューブの可能性と実用化への課題2014

    • 著者名/発表者名
      真庭 豊・中井祐介
    • 雑誌名

      Energy Device

      巻: 2 ページ: 52-56

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Amorphous Water in Three-Dimensional Confinement of Zeolite-templated Carbon.2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kyakuno, K. Matsuda, Y. Nakai, T. Fukuoka, Y. Maniwa, H. Nishihara, and T. Kyotani
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 571 ページ: 54-60

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2013.04.016

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブフィルムの熱電物性:パワー ファクター2018

    • 著者名/発表者名
      沢辺健太朗, 柳川勇治, 林大介, 中井祐介, 客野遥, 宮田耕充, 斎藤毅, 真庭豊
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブフィルムの熱電物性:熱拡散率2018

    • 著者名/発表者名
      柳川勇治, 沢辺健太朗, 林大介, 中井祐介, 客野遥, 宮田耕充, 斎藤毅, 真庭豊
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] つぶれたカーボンナノチューブに内包された水の構造とダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      客野遥, 小倉宏斗, 松田和之, 真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会2018年第72回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブの熱電物性の接合界面による制御2017

    • 著者名/発表者名
      林大介, 中井祐介, 客野遥, 宮田耕充, 真庭豊
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] WS2/MoS2ヘテロ構造における一次元閉じ込めポテンシャルの形成2017

    • 著者名/発表者名
      小林佑,吉田昭二,櫻田龍司,髙島 健悟,山本 貴博,斉藤 哲輝,小鍋 哲,渡邊賢司,谷口尚,真庭豊,竹内修,重川秀実,宮田耕充
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会大阪大学(豊中キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単層NbドープWS2の成長と光学的性質2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木将悟,小林佑,劉崢,長谷川 勇介,末永和知,真庭豊,宮内雄平,宮田耕充
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会大阪大学(豊中キャンパス)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] WS2/MoS2積層型ヘテロ構造における層間励起子2017

    • 著者名/発表者名
      斉藤 哲輝, 小林佑, 渡邊賢司, 谷口尚, 真庭豊, 宮田耕充
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会大阪大学(豊中キャンパス)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブに内包された水の研究VI2016

    • 著者名/発表者名
      客野遥, 深澤衛, 松田和之, 中井祐介, 宮田耕充, 斎藤毅, 真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 窒化ホウ素をテンプレートとしたグラフェンのCVD成長2016

    • 著者名/発表者名
      小川峻, 小林佑,真庭豊, 宮田耕充
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単層NbドープWS2の成長と光学的性質2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木將吾、小林佑、劉崢、末永和知、真庭豊、宮内雄平、宮田耕充
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] WS2/MoS2ヘテロ構造における一次元閉じ込めポテンシャルの形成2016

    • 著者名/発表者名
      小林佑,吉田昭二,櫻田龍司,髙島 健悟,山本 貴博,斉藤 哲輝,小鍋 哲,渡邊賢司,谷口尚,真庭豊,重川秀実,宮田耕充
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単層Mo1-xRexS2合金の成長と評価2016

    • 著者名/発表者名
      森勝平、佐々木将悟、小林佑、劉崢、吉田昭二、竹内高広、重川秀実、末永和知、真庭豊、宮田耕充
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] X線回折を用いた多層グラフェンの精密構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      布山直樹, 客野遥, 中井祐介, 宮田耕充, 真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブに内包された水の研究V2015

    • 著者名/発表者名
      客野遥, 深澤衛, 松田和之, 中井祐介, 宮田耕充, 斎藤毅, 真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブに内包された水の研究IV2015

    • 著者名/発表者名
      客野遥,市村遼太,深澤衛,松田和之,中井祐介,宮田耕充,斎藤毅,真庭豊
    • 学会等名
      第70回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SWCNTフィルムの熱電物性:半導体型・金属型混合の効果2015

    • 著者名/発表者名
      林 大介、中井 祐介、客野 遥、柳 和宏、宮田 耕充、真庭 豊、山本 貴博
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電気二重層キャリア注入により極性制御された半導体型単層カーボンナノチューブ熱電 デバイスの作製2015

    • 著者名/発表者名
      北村典雅,大島侑己,神田翔平,河合英輝,中井祐介,真庭豊,柳和宏
    • 学会等名
      第48回フラーレンナノチューブグラフェン学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-02-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] nドープされた高純度半導体型単層カーボンナノチューブの熱電物性2014

    • 著者名/発表者名
      藤田圭介,中井祐介,宮田耕充,柳和宏,真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X線回折実験によるカーボンナノチューブの精密構造とカイラリティ分布の研究2014

    • 著者名/発表者名
      光山遼,田寺真,客野遥,鈴木亮輔,石井広義,中井祐介,宮田耕充,柳和宏,片浦弘道,真庭豊
    • 学会等名
      第47回フラーレンナノチューブグラフェン学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ナノ構造炭素に拘束された水の構造と相転移2014

    • 著者名/発表者名
      真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水・カーボンナノチューブ複合体の比熱2014

    • 著者名/発表者名
      市村遼太,塚田諒,芹田昇,客野遥,中井祐介,宮田耕充,松田和之,斎藤毅,真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブに内包された水の研究II2014

    • 著者名/発表者名
      客野遥,松田和之,中井祐介,宮田耕充,真庭豊,斎藤毅
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブにおける磁性の直径依存性2014

    • 著者名/発表者名
      塚田諒,市村遼太,芹田昇,中井祐介,宮田耕充,齋藤毅,真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] e-DIPS法により作成された単層カーボンナノチューブの13C NMR測定2014

    • 著者名/発表者名
      中井祐介,芹田昇,宮田耕充,真庭豊,斎藤毅
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 13Cを濃縮した単層カーボンナノチューブにおけるNMR測定2014

    • 著者名/発表者名
      芹田昇, 中井祐介, 宮田耕充, 真庭豊, 斉藤毅
    • 学会等名
      第46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
    • 年月日
      2014-03-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 熱発電素子2017

    • 発明者名
      真庭豊、中井祐介、本郷直也、客野遥
    • 権利者名
      真庭豊、中井祐介、本郷直也、客野遥
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-015613
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 熱電変換材料及び熱電変換素子2013

    • 発明者名
      真庭豊、柳和宏、中井祐介、本田和也、片浦弘道
    • 権利者名
      真庭豊、柳和宏、中井祐介、本田和也、片浦弘道
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-06-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-03-29  

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