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2010 年度 実績報告書

カーボンナノチューブのメカニクス

計画研究

研究領域カーボンナノチューブナノエレクトロニクス
研究課題/領域番号 19054014
研究機関大阪府立大学

研究代表者

秋田 成司  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60202529)

研究分担者 中山 喜萬  大阪大学, 工学研究科, 教授 (20128771)
キーワードナノチューブ・フラーレン / 塑性変形 / ナノマシン / 超機密計測 / 欠陥 / ダイナミクス / 電気伝導 / 接合
研究概要

1.低温におけるナノチューブの機械的エネルギーの散逸機構の検討:ナノチューブの機械振動を詳細に検討するために新たな測定手法を提案した。多層ナノチューブの層間相互作用が振動損失に大きな寄与をすることを詳細に検討した。また、理論予測された単層ナノチューブと共鳴光との光誘起の輻射力を検討するための測定系を開発し比較的太い多層ナノチューブに働く光輻射力について検討した。
2.熱伝導および格子振動の伝搬と機械的振動の散逸との関連の検討:ナノチューブのジュール加熱時における温度の過渡応答について検討しナノチューブと基板との接触部の伝導について検討した。熱伝導率のナノチューブの長さの観点から調べ、フォノンの散乱過程について検討した。
3.塑性変形・接合のダイナミクス:通電による延伸では、先に伝播した5-7欠陥が延伸領域近傍に停滞しひずみを蓄えること、したがって、次に発生した5-7欠陥はそのひずみを低減するように先と異なる伝播方向をとることを明らかにした。接合については、ナノチューブ内でC_<70>分子を接合し形成したナノチューブは、外層ナノチューブの径に制限を受けたカイラリティをもつことを明らかにした。C_<70>の配向状態が外層チューブ径に依存することによる。
4.ナノチューブの欠陥と電気伝導:金属ナノチューブの中央部を通電延伸して半導体的にし、金属-半導体-金属構造(トポロジカル欠陥で接続された系)を形成した。基の金属ナノチューブは電流-電圧特性がほぼ線形であったのに対し、延伸後は低電圧領域でほとんど電流が流れない「金属-半導体-金属」構造由来の特性を得た。

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (37件)

  • [雑誌論文] Molecular simulations on the chirality preference of single-walled carbon nanotubes upon ductile behavior under tensile stress at high temperature2011

    • 著者名/発表者名
      H.Deguchi, Y.Yamaguchi, K.Hirahara, Y.Nakayama
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett.

      巻: 503 ページ: 272-276

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2011.01.023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sustained Mechanical Self-Oscillation of Carbon Nanotube Cantilever by Phase Locked Loop with Opto-Mechanical Heterodyne2011

    • 著者名/発表者名
      A.Yoshinaka, T.Arie, S.Akita
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 98 ページ: 133103(1-3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diameter-dependent dissipation of vibration energy of cantilevered multiwall carbon nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      S.Sawaya, T.Arie, S.Akita
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 22 ページ: 165702(1-6)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoincandescent Consisting of Individual Carbon Nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      S.Akita, Y.Ohshima, T.Arie
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Express

      巻: 4 ページ: 025101(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon Nanotube Resonator in Liquid2010

    • 著者名/発表者名
      S. Sawano, T. Arie, S. Akita
    • 雑誌名

      Nano Lett.

      巻: 10 ページ: 3395-3398

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the chiralities of isolated carbon nanotubes during superplastic elongation process2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hirahara, K.Inose, Y.Nakayama
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 97 ページ: 051905(1-3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature Dependence of Cantilevered Carbon Nanotube Oscillation2010

    • 著者名/発表者名
      S.Fukami, T.Arie, S.Akita
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: 49 ページ: 06GK02(1-4)

    • 査読あり
  • [学会発表] 金属電極端へのレーザー照射によるCNTの配置制御2011

    • 著者名/発表者名
      高橋徹, 祷竜治, 岡田貴子, 有江隆之, 秋田成司
    • 学会等名
      2011年春季 第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県厚木市)
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] 片持ち梁カーボンナノチューブの熱膨張による振動2011

    • 著者名/発表者名
      吉仲淳, 有江隆之, 秋田成司
    • 学会等名
      2011年春季 第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県厚木市)
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] カーボンナノチューブ片持ち梁による光と量子ドットとの相互作用力の検出2011

    • 著者名/発表者名
      中地一博, 吉仲淳, 有江隆之, 秋田成司
    • 学会等名
      2011年春季 第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県厚木市)
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] 片持ち梁グラファイト箔のHeterodyne検波による光学的振動解析2011

    • 著者名/発表者名
      湯浅祐一, 吉仲淳, 有江隆之, 秋田成司
    • 学会等名
      2011年春季 第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県厚木市)
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] 塑性変形によるカーボンナノチューブのカイラリティ変化領域の解析2011

    • 著者名/発表者名
      井瀬景太, 平原佳織, 中山喜萬
    • 学会等名
      2011年春季 第58回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県厚木市)
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] カーボンナノチューブの形状回復に伴い発生する力の計測2011

    • 著者名/発表者名
      板谷翔太郎, 平原佳織, 中山喜萬
    • 学会等名
      2011年春季 第58回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県厚木市)
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] 電界電子放出時におけるカーボンナノチューブ先端構造の破壊機構2011

    • 著者名/発表者名
      恵美健央, 千賀亮典, 平原佳織, 中山喜萬
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都市)
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] フラーレン分子の融合により形成したカーボンナノチューブのカイラリティ制御2011

    • 著者名/発表者名
      米谷祐輝, 賀亮典, 平原佳織, 中山喜萬
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都市)
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] 濃度勾配を用いたゲルクロマトグラフィーによるSWCNTの分離2011

    • 著者名/発表者名
      祷竜治, 岡田貴子, 有江隆之, 秋田成司
    • 学会等名
      第40回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • 発表場所
      名城大学(名古屋市)
    • 年月日
      2011-03-10
  • [学会発表] カーボンナノチューブのNEMSとその応用2011

    • 著者名/発表者名
      秋田成司
    • 学会等名
      電子デバイス研究会特別ワークショップ-ナノチューブ/グラフェンエレクトロニクス:成長からデバイス応用まで-
    • 発表場所
      首都大学東京 秋葉原サテライト(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-07
  • [学会発表] Cantilevered carbon nanotube electro-mechanical device2011

    • 著者名/発表者名
      N.Matsunaga, R.Nishii, T.Arie, S.Akita
    • 学会等名
      2011 Frontiers on Nanoscale Science and Technology (FNST) Workshop
    • 発表場所
      理化学研究所(埼玉県和光市)
    • 年月日
      2011-01-05
  • [学会発表] Chirality Change by Plastic Elongation in Carbon Nanotubes(Invited)2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakayama, K.Inose, H.Deguchi, K.Hirahara, Y.Yamaguchi
    • 学会等名
      A3 Symposium on Emerging Materials : Nanocarbon and Nanowires for Energy
    • 発表場所
      Jeonju, South Korea
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] Transition between Flattened States and Tubular States in Carbon Nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      R.Senga, K Hirahara, Y.Nakayama
    • 学会等名
      A3 Symposium on Emerging Materials : Nanocarbon and Nanowires for Energy
    • 発表場所
      Jeonju, South Korea
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] Sustained Mechanical Self-Oscillation of Cantilevered Carbon Nanotube by Phase Locked Loop with Opt-Mechanical Heterodyne2010

    • 著者名/発表者名
      A.Yoshinaka, T.Arie, S.Akita
    • 学会等名
      23th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル小倉(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2010-11-12
  • [学会発表] Electrical Detection of the Resonance of a Cantilevered Carbon Nanotube2010

    • 著者名/発表者名
      M.Matsunaga, T.Arie, S.Akita
    • 学会等名
      23th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル小倉(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2010-11-11
  • [学会発表] Displacement Measurement of Carbon Nanotube in Liquid toward Interactive Force Sensing of Biological Molecules2010

    • 著者名/発表者名
      S.Sawano, T.Arie, S.Akita
    • 学会等名
      23th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル小倉(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2010-11-11
  • [学会発表] Transient thermal response of an individual carbon nanotube2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohshima, T.Arie, S.Akita
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid State Device and Material
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] Doubly-suspended carbon nanotube resonator for ultrasensitive mass measurement2010

    • 著者名/発表者名
      K.Oda, T.Arie, S.Akita
    • 学会等名
      2010 Intenlational Conference on Solid State Device and Material
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] Structural modification of isolated carbon nanotubes during the superplastic deformation process2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hirahara, K.Inose, H.Deguchi, Y.Yamaguchi, Y.Nakayama
    • 学会等名
      17th international microscopy congress
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] TEM Observation of Molecular Linear Motors Consisting of Carbon Nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hirahara, H.Somada, R.Senga, S.Akita, Y.Nakayama
    • 学会等名
      17th international microscopy congress
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] カーボンナノチューブにおける扁平状態と円筒形状態間の熱遷移2010

    • 著者名/発表者名
      千賀亮典, 平原佳織, 中山喜萬
    • 学会等名
      2010年秋季 第71回 応用物理学会学術講演
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] カーボンナノチューブの延伸塑性変形時のカイラリティ変化解析2010

    • 著者名/発表者名
      井瀬景太, 出口拡利, 平原佳織, 山口康隆, 中山喜萬
    • 学会等名
      2010年秋季 第71回 応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] 生体分子相互作用力計測に向けた片持ち梁カーボンナノチューブの変位検出2010

    • 著者名/発表者名
      澤野峻一, 有江隆之, 秋田成司
    • 学会等名
      2010年秋季 第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Phase Locked Loopによる片持ち梁カーボンナノチューブの自励発振2010

    • 著者名/発表者名
      吉仲淳, 有江隆之, 秋田成司
    • 学会等名
      2010年秋季 第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] カーボンナノチューブの機械的特性とその応用2010

    • 著者名/発表者名
      秋田成司
    • 学会等名
      2010年秋季 第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] カーボンナノコイルの合成とその特性2010

    • 著者名/発表者名
      秋田成司
    • 学会等名
      2010年度第4回CPC研究会
    • 発表場所
      総評会館(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-10
  • [学会発表] CNTの半導体・金属の分離と半導体型CNTを用いたPZT-CNT-FETの作製とその評価2010

    • 著者名/発表者名
      祷竜治, 岡田貴子, 有江隆之, 秋田成司
    • 学会等名
      第39回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2010-09-06
  • [学会発表] 延伸塑性変形によるカーボンナノチューブのカイラリティ変化2010

    • 著者名/発表者名
      井瀬景太, 出口拡利, 平原佳織, 山口康隆, 中山喜萬
    • 学会等名
      第39回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2010-09-05
  • [学会発表] カーボンナノチューブのメカニクス2010

    • 著者名/発表者名
      秋田成司, 有江隆之, 中山喜萬, 平原佳織河邊英司
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金「特定領域研究」カーボンナノチューブナノエレクトロニクス 平成22年度第1回研究会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] カーボンナノチューブの延伸塑性変形・接合のメカニクス2010

    • 著者名/発表者名
      井瀬景太, 千賀亮典, 河邉英司, 平原佳織, 中山喜萬
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金 特定領域研究「カーボンナノチューブナノエレクトロニクス」平成22年度第一回研究会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] カーボンナノチューブ多角的評価に向けた開口付きSi基板の作製2010

    • 著者名/発表者名
      宮戸祐治, 小林圭, 山田啓文, 岡崎俊也, 末永和知, 秋田成司
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金「特定領域研究」カーボンナノチューブナノエレクトロニクス平成22年度第1回研究会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] カーボンナノチューブのメカニクス2010

    • 著者名/発表者名
      秋田成司, 有江隆之, 小田康太, 安食博志
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金「特定領域研究」カーボンナノチューブナノエレクトロニクス平成22年度第1回研究会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] Cantilevered carbon nanotubes as mechanical oscillators2010

    • 著者名/発表者名
      T.Arie, S.Fukami, S.Akita
    • 学会等名
      NT10 11th International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2010-07-01
  • [学会発表] Carbon Nanotube Resonator in Liquid2010

    • 著者名/発表者名
      S.Sawano, T.Arie, S.Akita
    • 学会等名
      NT10 11th International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2010-06-29
  • [学会発表] Experimental study on chirality changes of isolated carbon nanotubes in superplastic deformation process2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hirahara, K.Inose, Y.Nakayama
    • 学会等名
      NT10 11th International Conference on the Science and Application of Nanotubes 2010
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2010-06-29
  • [学会発表] Manipulation of C60 Molecules by Electron Beam and Its Application to Attach Carbon Nanotubes to a Substrate2010

    • 著者名/発表者名
      R.Senga, K.Hirahara, Y.Nakayama
    • 学会等名
      NT10 11th International Conference on the Science and Application of Nanotubes 2010
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2010-06-29
  • [学会発表] 電子回折を用いたカーボンナノチューブ超塑性変形挙動解析2010

    • 著者名/発表者名
      平原佳織, 井瀬景太, 中山喜萬
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第66回学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2010-05-22

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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