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ナノスペースを利用した低次元材料の原子スケール評価と応用に向けた要素技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 26870907
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
ナノ材料化学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

千賀 亮典  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (80713221)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード一次元材料 / カーボンナノチューブ / 電子顕微鏡 / 電子エネルギー損失分光 / 単原子解析 / 欠陥解析 / 低次元材料 / 原子鎖 / 単原子分光
研究成果の概要

ナノスペースを利用した究極の低次元材料として、イオン結晶性原子鎖の合成に成功した。実験と理論計算からこのイオン結晶性原子鎖はバルク状態とは異なる物理特性を有すること、たった一つの空孔の導入で物性を変調できることなどがわかった。また付随的にナノスペースに閉じ込めた軽元素を単原子レベルで可視化する手法を開発し、リチウムやナトリウム、フッ素、塩素といった従来の電子顕微鏡では捉えることが難しかった元素を単原子レベルで分光することに成功した。さらに詳細な物性評価にも挑戦し、高分解能電子エネルギー損失分光法によりカーボンナノチューブの欠陥一つに由来する局所的な電子状態を捉えることに成功した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Aalto University(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] MISiS(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ウィーン大学(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Structural Distortions and Charge Density Waves in Iodine Chains Encapsulated inside Carbon Nanotubes2017

    • 著者名/発表者名
      Komsa Hannu-Pekka、Senga Ryosuke、Suenaga Kazutomo、Krasheninnikov Arkady V.
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 17 号: 6 ページ: 3694-3700

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.7b00969

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electron Spectroscopy of Single Quantum Objects To Directly Correlate the Local Structure to Their Electronic Transport and Optical Properties2016

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Senga, Thomas Pichler and Kazu Suenaga
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 5 号: 6 ページ: 3661-3667

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.6b00825

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Single-atom electron energy loss spectroscopy of light elements2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Senga, Kazu Suenaga
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 6 号: 1 ページ: 7943-7943

    • DOI

      10.1038/ncomms8943

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 2種類の原子が交互に並んだ原子鎖2015

    • 著者名/発表者名
      千賀亮典、末永和知
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 50 ページ: 179-187

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atomic structure and dynamic behaviour of truly one-dimensional ionic chains inside carbon nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Senga, Hannu-Pekka Komsa, Zheng Liu, Kaori Hirose-Takai, Arkady V. Krasheninnikov and Kazu Suenaga
    • 雑誌名

      Nature Materials

      巻: 13 号: 11 ページ: 1050-1054

    • DOI

      10.1038/nmat4069

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] High resolution EELS on individual carbon nanotubes by monochromated TEM2016

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Senga, Kazu Suenaga
    • 学会等名
      The 16th European Microscopy Congress
    • 発表場所
      Lyon Convention Center Lyon (France)
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High resolution EELS on individual carbon nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      千賀 亮典
    • 学会等名
      第50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(東京)
    • 年月日
      2016-02-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] STEM-EELSを用いたイオン結晶性原子鎖の評価2015

    • 著者名/発表者名
      千賀 亮典
    • 学会等名
      日本電子顕微鏡学会第71回学術講演会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ionic atomic chains inside carbon nanotubes2015

    • 著者名/発表者名
      千賀亮典、末永和知
    • 学会等名
      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(東京)
    • 年月日
      2015-02-21 – 2015-02-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ヨウ素を含む単原子鎖の構造と特性2014

    • 著者名/発表者名
      千賀亮典、末永和知
    • 学会等名
      ヨウ素学会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Polymorphic structures of one-dimensional ionic crystals confined in carbon nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Senga, Zheng Liu, Kaori Hirose-Takai and Kazu Suenaga
    • 学会等名
      Microscopy & Microanalysis 2014
    • 発表場所
      ハートフォード、アメリカ
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] カーボンナノチューブ・グラフェンの応用研究最前線 第4章 第4節2016

    • 著者名/発表者名
      千賀亮典・末永和知
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      NTS出版
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 産業技術総合研究所プレスリリース「リチウムなどの軽元素を原子レベルで可視化」

    • URL

      http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2015/pr20150731/pr20150731.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] プレスリリース「二種類の原子が交互に並んだ原子の鎖を初めて合成」

    • URL

      http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2014/pr20140916/pr20140916.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-07-19  

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