レイリー散乱分光分析による単層カーボンナノチューブ応用の高効率化

• 研究課題/領域番号: 26420135
• 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: 熱工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 千足 昇平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50434022)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: カーボンナノチューブ / レイリー散乱 / 分光計測 / イメージング

研究成果の概要

単層カーボンナノチューブ(SWNT)のデバイス応用に向けた，光学物性の解明を目的とし，レイリー散乱分光計測システムを設計し構築を行った．液中に分散したSWNT，スリット構造に架橋したSWNTなど様々な形態のSWNTサンプルに対し，レイリー散乱スペクトルの取得やレイリー散乱イメージング計測に成功した．SWNTはその直径が1nm程度しかないが，十分強いレイリー散乱光強度を得ることができ，今後のSWNTデバイスの評価・分析にレイリー分光計測が有効であることが明らかとなった．

研究成果

• [雑誌論文] Chirality specific and spatially uniform synthesis of single-walled carbon nanotubes from a sputtered Co-W bimetallic catalyst (2016)
  • 著者名/発表者名: H. An, A. Kumamoto, H. Takezaki, S. Ohyama, Y. Qian, T. Inoue, Y. Ikuhara, S. Chiashi, R. Xiang, S. Maruyama
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 8 号: 30 ページ: 14523-14529
  • DOI: 10.1039/c6nr02749k
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Load Dependent Frictional Response of Vertically Aligned Single-Walled Carbon Nanotube Films (2016)
  • 著者名/発表者名: A. S. Westover, J. Choi, K. Cui, T. Ishikawa, T. Inoue, R. Xiang, S. Chiashi, T. Kato, S. Maruyama, C. L. Pint
  • 雑誌名: Scripta Materialia 巻: 125 ページ: 63-67
  • DOI: 10.1016/j.scriptamat.2016.07.032
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Field emission and anode etching during formation of length-controlled nanogaps in electrical breakdown of horizontally aligned single-walled carbon nanotubes (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Otsuka, T. Inoue, Y. Shimomura, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 8 号: 36 ページ: 16363-16370
  • DOI: 10.1039/c6nr05449h
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of subnanometer-diameter vertically aligned single-walled carbon nanotubes with copper-anchored cobalt catalysts (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Cui, A. Kumamoto, R. Xiang, H. An, B. Wang, T. Inoue, S. Chiashi, Y. Ikuhara, S. Maruyama†
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 8 号: 3 ページ: 1608-1617
  • DOI: 10.1039/c5nr06007a
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Gold deposition effects on photoluminescence and Raman scattering spectra of suspended single-walled carbon nanotubes (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Ozao, S. Chiashi, S. Watanabe, G. Yamaguchi, H. Kato, Y. Homma†
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 54 号: 5 ページ: 055102-055102
  • DOI: 10.7567/jjap.54.055102
  • NAID: 210000145144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorption effects on radial breathing mode of single-walled carbon nanotubes (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Chiashi, K. Kono, D. Matsumoto, J. Shitaba, N. Homma, A. Beniya, T. Yamamoto, and Y. Homma
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 91 号: 15
  • DOI: 10.1103/physrevb.91.155415
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chirality Analysis of Horizontally Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes: Decoupling Populations and Lengths (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, D. Hasegawa, S. Chiashi, S. Maruyama†,
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. A 巻: 7 号: 18 ページ: 9702-9708
  • DOI: 10.1021/acsami.5b01474
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Thermally induced non-linear vibration of single-walled carbon nanotubes (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Koh, J. J. Cannon, T. Shiga, J. Shiomi, S. Chiashi, S. Maruyama†,
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 92 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.024306
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Air-Stable High-Efficiency Solar Cells with Dry-Transferred Single-Walled Carbon Nanotube Films (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Cui, A. S. Anisimov, T. Chiba, S. Fujii, H. Kataura, A. Nasibulin, S. Chiashi, E. Kauppinen, S. Maruyama†
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry A 巻: 2 号: 29 ページ: 11311-11318
  • DOI: 10.1039/c4ta01353k
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Full-length selective removal of metallic single-walled carbon nanotubes by organic film-assisted electrical breakdown (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Otsuka, T. Inoue, S. Chiashi†, S. Maruyama†,
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 6 号: 15 ページ: 8831-8835
  • DOI: 10.1039/c4nr01690d
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Water Encapsulation Control in Individual Single-Walled Carbon Nanotubes by Laser Irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Chiashi†, T. Hanashima, R. Mitobe, K. Nagatsu, T. Yamamoto, Y. Homma†,
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Lett., 巻: 5 号: 3 ページ: 408-412
  • DOI: 10.1021/jz402540v
  • 査読あり
• [学会発表] Photoluminescence Imaging Spectroscopy of Water Adsorption Layer on a Suspended Single-walled Carbon Nanotube (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Chiashi, K. Yoshino, T. Kato, Y. Homma
  • 学会等名: The 13th Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 2016-10-09
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of Water States in SWCNTs by Photoluminescence Spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kato, S. Chiashi, S. Konabe, K. Yoshino, Y. Saito, T. Yamamoto, Y. Homma
  • 学会等名: The 17th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimentional Materials
  • 発表場所: University of Vienna, Viena, Austria
  • 年月日: 2016-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of Single-walled Carbon Nanotubes by Rayleigh Scattering and Imaging Spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Chiashi, T. Okochi, T. Osawa, Y. Furukawa, S. Maruyama
  • 学会等名: The 17th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimentional Materials
  • 発表場所: University of Vienna, Viena, Austria
  • 年月日: 2016-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] Water Adsorption and Desorption Process on SWCNT Surface Studied by Photoluminescence Imaging and Raman Spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshino, T. Kato, J. Kuwabara, Y. Takeuchi, S. Chiashi, Y. Homma
  • 学会等名: The 17th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimentional Materials
  • 発表場所: University of Vienna, Viena, Austria
  • 年月日: 2016-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] Rayleigh Scattering Spectroscopy of Single-Walled Carbon Nanotubes in Various Environments (2016)
  • 著者名/発表者名: *T. Okochi, T. Osawa, Y. Furukawa, R. Xiang, T. Inoue, S. Chiashi, S. Maruyama,
  • 学会等名: International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials 2016 (IWEPNM 2016)
  • 発表場所: Hotel Sonnalp, Kirchberg in Tirol, Austria
  • 年月日: 2016-02-13
  • 国際学会
• [学会発表] Chirality selective synthesis of single-walled carbon nanotubes with sputtered Co-W as catalyst (2016)
  • 著者名/発表者名: H. An, R. Xiang, H. Takezaki, S. Ohyama, Y. Qian, T. Inoue, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 学会等名: 4th Carbon Nanotube Thin Film Electronics and Applications Satellite
  • 発表場所: University of Vienna, Viena, Austria
  • 国際学会
• [学会発表] Interaction of water molecules with single-walled carbon nanotubes (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Homma, S. Chiashi, T. Yamamoto
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Adsorption Effects on the Optical Properties of Single-walled Carbon Nanotubes (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Chiashi, K. Kono, N. Homma, A. Beniya, T. Yamamoto, Y. Homma,
  • 学会等名: 28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2015)
  • 発表場所: Toyama International Conference Center Toyama, Toyama, Toyama, Japan
  • 年月日: 2015-11-10
  • 国際学会
• [学会発表] Rayleigh Scattering Spectroscopy of Single Walled Carbon Nanotubes under Various Environment (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Osawa, T. Okochi, Y. Furukawa, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 学会等名: 28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2015)
  • 発表場所: Toyama International Conference Center Toyama, Toyama, Toyama, Japan
  • 年月日: 2015-11-10
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and characterization of SWNTs from open-end nanotube edges (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Chiashi, H. Takezaki, K. Otsuka, T. Inoue, S. Maruyama
  • 学会等名: The 16th International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT15)
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya, Aichi, Japan
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] Rayleigh Scattering Spectroscopy of Various Single-Walled Carbon Nanotube Samples (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Okochi, T. Osawa, S. Chiashi, S. Maruyama,
  • 学会等名: The 16th International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT15)
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya, Aichi, Japan
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] CVD Growth of Randomly-Oriented and Vertical-Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes with Bimetallic Catalysts (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Maruyama, K. Cui, B. Hou, H. An, H. Takezaki, R. Xiang, S. Chiashi,
  • 学会等名: Third Carbon Nanotube Thin Film Electronics and Applications Satellite (CNTFA15)
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya, Aichi, Japan
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Single-Walled Carbon Nanotubes and Graphene as Hole Transport Layer and Electrode for Solar Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Maruyama, K. Cui, T. Chiba, I. Jeon, X. Chen, R. Xiang, S. Chiashi, E. I. Kauppinen, Y. Matsuo,
  • 学会等名: 6th Workshop on Nanotube Optics and Nanospectroscopy (Wonton15)
  • 発表場所: Kloster Banz, Kloster Banz, Germany
  • 年月日: 2015-06-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Post-Growth Manipulation of Horizontally Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes (2015)
  • 著者名/発表者名: *S. Maruyama, T. Inoue, K. Otsuka, S. Chiashi,
  • 学会等名: 227th ECS Meeting
  • 発表場所: Hilton Chicago, Chicago, Illinois, USA
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Single-Walled Carbon Nanotubes and Graphene As Highly Efficient Hole Collecting and Transport Layer for Solar Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: *S. Maruyama, K. Cui, T. Chiba, I. Jeon, X. Chen, R. Xiang, S. Chiashi, Y. Matsuo,
  • 学会等名: 227th ECS Meeting
  • 発表場所: Hilton Chicago, Chicago, Illinois, USA
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Water Encapsulation in a Single-Walled Carbon Nanotube (2014)
  • 著者名/発表者名: *S. Chiashi, T. Hanashima, R. Mitobe, K. Nagatsu, T. Yamamoto, Y. Homma
  • 学会等名: 27th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: Hilton Fukuoka Sea Hawk Hotel, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-08
• [学会発表] Growth and Applications of Horizontally Aligned Single-walled Carbon Nanotubes (2014)
  • 著者名/発表者名: *S. Chiashi, T. Inoue, K. Otsuka, D. Hasegawa, S. Maruyama
  • 学会等名: The 15th International Heat Transfer Conference
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-15
• [学会発表] Carbon Nanotube-Si Heterojunction Solar Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: *S. Maruyama, K. Cui, T. Chiba, S. Chiashi
  • 学会等名: The 8th US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena
  • 発表場所: Santa Cruz, CA, USA
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-16
  • 招待講演
• [学会発表] Fabrication of Semi-conducting Single-wall Carbon Nanotube Arrays (2014)
  • 著者名/発表者名: *S. Chiashi, T. Inoue, K. Otsuka and S. Maruyama
  • 学会等名: The 8th US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena
  • 発表場所: Santa Cruz, CA, USA
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-16
• [学会発表] Growth of Single-walled Carbon Nanotubes from Opened Edges of Carbon Nanotubes (2014)
  • 著者名/発表者名: *S. Chiashi, T. Umino, T. Inoue, S. Maruyama
  • 学会等名: The 15th International Conference on the Science and Application of Nanotubes
  • 発表場所: Los Angeles, California, USA
  • 年月日: 2014-06-02 – 2014-06-06
• [学会発表] Nitrogen-Incorporated Single-Walled Carbon Nanotubes for Devices (2014)
  • 著者名/発表者名: *S. Maruyama, T. Thurakitseree, S. Kim, C. Kramberger, S. Chiashi, E. Einarsson
  • 学会等名: 225th ECS Meeting
  • 発表場所: Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 2014-05-11 – 2014-05-16
  • 招待講演
• [備考] 千足昇平HP
  • URL: http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/~chiashi/CV-E.html
• [備考] 千足昇平（CV）
  • URL: http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/~chiashi/CV-J.html
• [備考] 東京大学大学院工学系研究科 千足昇平HP
  • URL: http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/~chiashi/CV-E.html