ボトムアップナノテクノロジーを用いた高分子ナノデバイスの創製

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17105006
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 宮下 徳治 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40124630)
• 研究分担者: 渡辺 明 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40182901) ; 三ツ石 方也 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70333903) ; 松井 淳 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (50361184) ; KIM Yeji 東北大学, 多元物質科学研究所, 講師 (10431470) ; 三箇山 毅 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (50327318)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: ナノ材料 / 超薄膜 / 表面・界面特性 / 先端機能デバイス

研究概要

研究代表者らが世界に先駆けて開拓した両親媒性高分子の単分子膜作製技術を基盤技術とする集積型高分子ナノシート構築技術を開発し、光・電子機能を付与した高分子ナノデバイスの作製を行った。支持基板を必要としない自己支持性高分子ナノ薄膜やπ共役系高分子超薄膜を用いた電気化学トランジスタ、金属ナノ粒子単粒子層を発光性高分子ナノシートや非線形光学高分子ナノシートと組み合わせたハイブリッドナノ集積体の構築に着手し、高分子ナノシート特有の光・電子機能を発現することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation of organic-ceramic-metal multihybrid particles and their organized assembly (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Matsui, S. Parvin, E. Sato, T. Miyashita
  • 雑誌名: Polym.J. 42 ページ: 142-147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow behavior in surface-modified microchannels with polymer nanosheets (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Sultana, M. Mitsuishi, J. Matsui, T. Miyashita
  • 雑誌名: Thin Solid Films 518 ページ: 606-609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular orientation of nonlinear optical polymer nanosheets on silica nanoparticle monolayer studied by optical waveguide spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Ishifuji, T. Suzuki, M. Mitsuishi, T. Miyashita
  • 雑誌名: Thin Solid Films 518 ページ: 457-461
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasi-Solid-State Optical Logic Devices Based on Redox Polymer Nanosheet Assembly (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Matsui, K. Abe, M. Mitsuishi, A. Aoki, T. Miyashita
  • 雑誌名: Langmuir 25 ページ: 11061-11066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bottom-up Design of Hybrid Polymer Nanoassemblies Elucidates Plasmon-Enhanced Second Harmonic Generation from Nonlinear Optical Dyes (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Ishifuji, M. Mitsuishi, T. Miyashita
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 4418-4424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photofunctional thin film devices composed of polymer nanosheet assemblies (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuishi, J. Matsui, T. Miyashita
  • 雑誌名: J.Mater.Chem. 19 ページ: 325-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Electronic Behavior of a Photosynthetic Reaction Center Monitored by Conductive Atomic Force Microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mikayama, K. Iida, Y. Suemori, T. Dewa, T. Miyashita, M. Nango, A. T. Gardiner, R. J. Cogdell
  • 雑誌名: J.Nanosci.Nanotechnol. 9 ページ: 97-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature Imaging for Thermal Fluid Flow in Microchannels with Luminescent Polymer Nanosheets (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuishi, M. Mihashi, M. Aminuzzaman, S. Kikuchi, T. Miyashita
  • 雑誌名: J.Nanosci.Nanotechnol. 9 ページ: 90-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Free-standing ultrathin films with universal thickness from nanometer to micrometer by polymer nanosheet assembly (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Endo, M. Mitsuishi, T. Miyashita
  • 雑誌名: J.Mater.Chem. 18 ページ: 1302-1306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced High-Quality Ultrathin SiO_2 Film from Hybrid Nanosheet at Room Temperature (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kim, F. Zhao, M. Mitsuishi, A. Watanabe, T. Miyashita
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 130 ページ: 11848-11849
  • 査読あり
• [雑誌論文] Second harmonic generation from multilayered hybrid polymer nanoassemblies enhanced by coupled surface plasmon resonance (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ishifuji, M. Mitsuishi, T. Miyashita
  • 雑誌名: Chem.Comm. ページ: 1058-1060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Ultrathin Silsesquioxane Nanofilms via Polymer Langmuir-Blodgett Films (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuishi, F. Zhao, Y. Kim, A. Watanabe, T. Miyashita
  • 雑誌名: Chem.Mater. 20 ページ: 4310-4316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impedance Modulation of Polymer Nanosheet Capacitor by Light Stimuli (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Matsui, Y. Sato, T. Miyashita
  • 雑誌名: Colloids Surf., A 313 ページ: 452-455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Electrochemical Transistor Based on π-conjugate Polymer Langmuir-Blodgett Film (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Matsui, Y. Sato, T. Mikayama, T. Miyashita
  • 雑誌名: Langmuir 23 ページ: 8602-8606
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoscale Actuation of Thermoreversible Polymer Brushes Coupled with Localized Surface Plasmon Resonance of Gold Nanoparticles (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuishi, Y. Koishikawa, H. Tanaka, E. Sato, T. Mikayama, J. Matsui, T. Miyashita
  • 雑誌名: Langmuir 23 ページ: 7472-7474
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid Polymer Nanoassemblies : Polymer Nanosheets Organized with Metal Nanoparticle Arrays for Surface Plasmon Photonics (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuishi, M. Ishifuji, H. Endo, H. Tanaka, T. Miyashita
  • 雑誌名: Polym.J. 39 ページ: 411-422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electroless Copper Plating onto Polyimide Using Polymer Nanosheet as a Nano-Adhesive (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Matsui, K. Kubota, Y. Kado, T. Miyashita
  • 雑誌名: Polym.J. 39 ページ: 41-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced optical second harmonic generation in hybrid polymer nanoassemblies based on coupled surface plasmon resonance of a gold nanoparticle array (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Ishifuji, M. Mitsuishi, T. Miyashita
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 89 ページ: 011903-011903
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Free-Standing Hybrid Nanosheets Organized with Polymer Langmuir-Blodgett Films and Gold Nanoparticles (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Endo, Y. Kado, M. Mitsuishi, T. Miyashita
  • 雑誌名: Macromolecules 39 ページ: 5559-5563
  • 査読あり
• [雑誌論文] unctional Organized Molecular Assemblies Based on Polymer Nano-sheets (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuishi, J. Matsui, T. Miyashita
  • 雑誌名: Polym.J. 38 ページ: 877-896
  • 査読あり
• [学会発表] Fabrication of Polymer Hybrid Nano Assemblies toward Film Electronics (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Miyashita, M. Mitsuishi, J. Matsui
  • 学会等名: Conference & Discussions on Molecular Electronics
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2010-01-27
• [学会発表] フィルムエレクトロニクスを目指した高分子ナノハイブリッド集積体 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮下徳治
  • 学会等名: 第18回ポリマー材料フォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-27
• [学会発表] Organic Nano-Electronics Based on Polymer Nano-sheet Assemblies (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Miyashita, J. Matsui, M. Mitsuishi
  • 学会等名: 10th Japan-Belgium Symposium on Polymer Science
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2009-11-09
• [学会発表] ヒドロシリル化反応によるネットワーク型有機無機ハイブリッドポリマーの合成と物性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石川貴啓, 渡辺明, 宮下徳治
  • 学会等名: 第59回ネットワークポリマー講演討論会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] Plasmon Enhanced Luminescence using Polymer Nanosheet Assembly (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuishi, H. Tanaka, T. Miyashita
  • 学会等名: 2nd Japanese German Joint Seminar Molecular Imaging Technology for Interdisciplinary Research
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] Optical Properties of Organogermanium Polymer (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Fujii, A. Watanabe, T. Miyashita
  • 学会等名: KJF2009
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2009-08-25
• [学会発表] 液-液界面を用いたπ共役系ナノ材料の集積化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柴田俊明, 松井淳, 横山喬大, 増原陽人, 笠井均, 及川英俊, 宮下徳治
  • 学会等名: 第61回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] Organic Nano-Electronics based on Polymer Nano-Sheet Assemblies (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Miyashita
  • 学会等名: US-Japan Polymat 2008 Summit
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2008-08-12
• [学会発表] Optical Second Harmonic Generation from Polymer Nanosheet Assembly Organized with Gold Nanoparticles (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ishifuji, M. Mitsuishi, T. Miyashita
  • 学会等名: MACRO2008
  • 発表場所: Taiwan
  • 年月日: 2008-07-03
• [学会発表] 金ナノ粒子-高分子ナノシート積層体の非線形光学特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石藤美紀, 三ツ石方也, 宮下徳治
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] Photoinduced Network Formation of Hybrid Nanosheet Consisting of Silsesquioxane (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Kim, F. Zhao, M. Mitsuishi, A. Watanabe, T. Miyashita
  • 学会等名: KJF 2007
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2007-09-27
• [学会発表] シルセスキオキサンを含むハイブリッドナノシートの光照射によるシリコン酸化膜の作製 (2007)
  • 著者名/発表者名: Kim Yeji, 趙峰, 三ツ石方也, 渡辺明, 宮下徳治
  • 学会等名: 第68回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-07
• [学会発表] Functionalization of Inorganic Nanoparticles based on Reactive polymer Shell (2007)
  • 著者名/発表者名: Parvin Salina, 佐藤絵理子, 松井淳, 宮下徳治
  • 学会等名: 第56回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-05-31
• [学会発表] Electrochemical Transistor Fabricated by Polythiophene Polymer Nano-sheets (2006)
  • 著者名/発表者名: J. Matsui, Y. Sato, T. Mikayama, T. Miyashita
  • 学会等名: MRS Fall Meeting 2006
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2006-11-29
• [学会発表] 親水性側鎖を有する高分子LB膜の表面モルフォロジーの検討 (2006)
  • 著者名/発表者名: 宮田拡, 松井淳, 宮下徳治
  • 学会等名: 第55回高分子討論会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2006-09-22
• [学会発表] 金属ナノ粒子-酸素応答性高分子ナノシートハイブリッド集積体の構築 (2006)
  • 著者名/発表者名: 田中宏幸, 高橋昌弘, 三ツ石方也, 宮下徳治, 小幡誠, 矢野重信
  • 学会等名: 第55回高分子討論会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2006-09-21
• [学会発表] ナノスケールの周期構造を有する自己支持性高分子ナノ薄膜の作製 (2006)
  • 著者名/発表者名: 遠藤洋史, 三ツ石方也, 宮下徳治
  • 学会等名: 第55回高分子討論会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2006-09-21
• [学会発表] 導電性高分子ナノシートを用いた電気化学トランジスタの検討 (2005)
  • 著者名/発表者名: 佐藤吉隆, 松井淳, 三箇山毅, 宮下徳治
  • 学会等名: 第54回高分子討論会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2005-09-20
• [学会発表] 高分子ナノシート接着剤を用いたポリイミド表面への微細銅配線作製 (2005)
  • 著者名/発表者名: 久保田康介, 角裕子, 松井淳, 宮下徳治
  • 学会等名: 第54回高分子討論会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2005-09-20
• [学会発表] 光伝導性高分子ナノシートを用いた有機フォトトランジスタの作製 (2005)
  • 著者名/発表者名: 三箇山毅, 新沢達朗, 松井淳, 宮下徳治
  • 学会等名: 第66回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2005-09-11
• [図書] ソフトマター 分子設計・キャラクタリゼーションから機能性材料まで(単分子膜と Langmuir-Blodgett(LB) 膜) (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮下徳治, 三ツ石方也, 松井淳
  • 総ページ数: 31-39
  • 出版者: 丸善
• [図書] Nanohybridization of Organic-Inorganic Materials(Chapter 5 Polymer Nanoassemblies and Their Nanohybridization with Metallic Nanoparticles) (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuishi, J. Matsui, T. Miyashita
  • 総ページ数: 103-123
  • 出版者: Springer
• [図書] 超分子サイエンス&テクノロジー, 高分子ナノシート (2009)
  • 著者名/発表者名: 三ツ石方也, 宮下徳治
  • 総ページ数: 385-392
  • 出版者: NTS出版
• [図書] 自己組織化ナノマテリアル(第4章2高分子LB膜) (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮下徳治, 三ツ石方也
  • 総ページ数: 137-143
  • 出版者: フロンティア出版
• [図書] 機能物質の集積膜と応用展開(第22章 金属ナノ粒子の精密集積と光機能) (2006)
  • 著者名/発表者名: 三ツ石方也, 宮下徳治
  • 総ページ数: 243-256
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] Functional Nanomaterials (Photofunctional Supramolecular Systems Based on Polymer Nanosheets) (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Miyashita, J. Matsui, M. Mitsuishi
  • 総ページ数: 361-375
  • 出版者: American Scientific Publishers
• [図書] ナノコンポジットマテリアル(高分子ナノシートと粒子系ハイブリッド) (2005)
  • 著者名/発表者名: 宮下徳治, 三ツ石方也
  • 総ページ数: 272-277
  • 出版者: フロンティア出版
• [図書] ナノハイブリッド材料の最新技術(LB法によるハイブリッド集積体) (2005)
  • 著者名/発表者名: 宮下徳治
  • 総ページ数: 51-59
  • 出版者: CMC出版
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/miyashita/index-j.html
• [備考] 東北大学の新世紀「新素材!高分子超薄膜を作る」2008年7月28日放映
  • URL: http://www.tohoku100-tv.jp/thisweek/080728/index.html
• [備考] 第27回東北大学サイエンスカフェ「折れ曲がる電子製品を作る」2007年10月26日
  • URL: http://cafe.tohoku.ac.jp/html/koen_2007.html#27
• [産業財産権] 共重合体の単分子膜または積層膜およびそれらの製造方法 (2007)
  • 発明者名: 宮下徳治, 三ツ石方也, Kim Yeji, 三谷清樹
  • 権利者名: 国立大学法人東北大学, チッソ株式会社
  • 公開番号: 特許権特開2008-232853
  • 出願年月日: 2007-11-09
• [産業財産権] 高分子ナノシート集積電解質膜 (2007)
  • 発明者名: 川角昌弥, 福嶋喜章, 宮下徳治, 松井淳
  • 権利者名: トョタ中央研究所, 国立大学法人東北大学
  • 公開番号: 特許権特開2009-76331
  • 出願年月日: 2007-09-20
• [産業財産権] 局在表面プラズモン励起型超薄膜発光型センサー (2007)
  • 発明者名: 宮下徳治, 三ツ石方也, 田中宏幸
  • 権利者名: 国立大学法人東北大学
  • 公開番号: 特許権特開2008-232853
  • 出願年月日: 2007-03-20