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NMRとバルク測定による高純度単層カーボンナノチューブの基底状態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25800201
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関首都大学東京

研究代表者

中井 祐介  首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (90596842)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013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 / 磁性 / 熱電物性 / NMR / 単層カーボンナノチューブ / ゼーベック係数 / 磁化率
研究成果の概要

単層カーボンナノチューブ(SWCNT)に対して、密度勾配超遠心法やグル分離法を用いて、試料の高純度化を行い以下の測定を行った。半導体型SWCNTのゼーベック係数測定を行い、Bi2Te3系に匹敵する大きなゼーベック係数をもつことを発見した。磁化率の直径・温度・電子状態依存性の測定を行い、理論で予想された新奇な磁性の振る舞いを明らかにした。NMR測定からはNMR緩和率の直径依存性が理論計算に一致すること、半導体と金属型の混合試料に比べて金属型のみを含む試料でLuttingerパラメータの顕著な変化を見出した。放射光X線回折実験からほぼ単一カイラリティ試料の炭素原子間距離の精密決定を行った。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち謝辞記載あり 4件、 査読あり 3件) 学会発表 (24件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [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 ページ: 3-9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [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 実施状況報告書
    • 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: 12 ページ: 52-56

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Giant Seebeck coefficient in semiconducting single-wall carbon nanotube film2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nakai, Kazuya Honda, Kazuhiro Yanagi, Hiromichi Kataura, Teppei Kato, Takahiro Yamamoto and Yutaka Maniwa
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 7 号: 2 ページ: 25103-25103

    • DOI

      10.7567/apex.7.025103

    • NAID

      210000136981

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 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 湘南キャンパス
    • 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
    • 年月日
      2015-02-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を用いた電気二重層キャリア注入による半導体型単層カーボンナノチューブの熱電物性の制御2014

    • 著者名/発表者名
      大島侑己,北村典雅,神田翔平,河合英輝,中井祐介,真庭豊,柳和宏
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系超伝導体LaFe(As1-xPx)OのNMR2014

    • 著者名/発表者名
      石田憲二,花岡洋祐,北川俊作,中井祐介,C. Wang,Guang-Han Cao,and Zhu-An Xu
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-08
    • 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
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07
    • 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る半導体型単層カーボンナノチューブの熱電物性の制御2014

    • 著者名/発表者名
      柳和宏,河合英輝,神田翔平,大島侑己,北村典雅,山本貴博,中井祐介,真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 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
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 13C NMR測定による単層カーボンナノチューブの電子状態の研究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
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水・カーボンナノチューブ複合体の物性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,畠賢治,真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 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III2014

    • 著者名/発表者名
      客野遥,松田和之,市村遼太,中井祐介,宮田耕充,真庭豊,斎藤毅
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] NMRと磁化率測定からみた高純度単層カーボンナノチューブの磁気的性質2014

    • 著者名/発表者名
      中井祐介,芹田昇,塚田諒,市村涼太,宮田耕充,畠賢治,斎藤毅,真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 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総合シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学 IB電子情報館
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 粉末X線回折を用いた多層グラフェンの精密構造解析2014

    • 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
      第47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
      名古屋大学 IB電子情報館
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を用いた電気二重層キャリア注入による半導体型単層カーボンナノチューブの熱電物2014

    • 著者名/発表者名
      大島侑己,北村典雅,神田翔平,河合英輝,中井祐介,真庭豊,柳和宏
    • 学会等名
      第47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
      名古屋大学 IB電子情報館
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Large thermoelectric power of highly concentrated semiconducting single-wall carbon nanotube film2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nakai, Kazuya Honda, Kazuhiro Yanagi, Hiromichi Kataura, Teppei Kato, Takahiro Yamamoto, Yutaka Maniwa
    • 学会等名
      NT14: The Fifteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      南カリフォルニア大学
    • 年月日
      2014-06-05
    • 関連する報告書
      2014 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
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [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 伊藤謝恩ホール
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブにおける物質内包によるゼーベック係数の制御2014

    • 著者名/発表者名
      上田智大, 中井祐介, 宮田耕充, 真庭豊
    • 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 伊藤謝恩ホール
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブの熱電物性の研究I2013

    • 著者名/発表者名
      本田和也,中井祐介,柳和宏,真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブのカイラリティの同定2013

    • 著者名/発表者名
      光山遼,田寺真,客野遥,中井祐介,宮田耕充,柳和宏,片浦弘道,真庭豊
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高純度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熱電能2013

    • 著者名/発表者名
      中井祐介, 本田和也, 宮田耕充, 柳和宏, 真庭豊
    • 学会等名
      第45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
      大阪大学 豊中キャンパス 大阪大学会館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温ゲル濾過法による直径1.1 nm 単層カーボンナノチューブの濃縮2013

    • 著者名/発表者名
      市村陵太, 宮田耕充, 中井祐介, 柳和宏, 真庭豊
    • 学会等名
      第45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
      大阪大学 豊中キャンパス 大阪大学会館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 一次元ナノ物質で構成されたバルク材料の熱を電気に変える性質を電界で自由に制御することに成功

    • URL

      http://www.tmu.ac.jp/news/topics/8257.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] カーボンナノチューブが、熱を電気エネルギーに変換する優れた性能を持つことを発見

    • URL

      http://www.tmu.ac.jp/news/topics/7304.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] カーボンナノチューブが、熱を電気エネルギーに変換する優れた性能を持つことを発見

    • URL

      http://www.jst.go.jp/pr/announce/20140129/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2020-05-15  

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