機能性ナノチューブの電気・機械特性の高分解能電子顕微鏡内その場測定及び工学的加工

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19310080
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: DMITRI GOLBERG 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノスケール物質センター, グルーブリーダー (80354405)
• 研究分担者: 板東 義雄 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノスケール物質センター, フェロー (10344433) ; 三留 正則 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノスケール物質センター, 主幹研究員 (50354410) ; CHENGCHUN Tang 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノスケール物質センター, 主幹研究員 (10370298)
• キーワード: ナノチューブ / 無機化合物 / ナノワイヤー / 電子顕微鏡 / 機械特性 / 電気特性

研究概要

本プロジェクトは、BN、B-C-N、CN_x、ZnS、ZnO、MgO、SiO_2などから成る種々の無機ナノチューブの電気的・機械的特性を、300kV電界放射型高分解能電子顕微鏡の中で、'その場'測定することを目的としている。この測定では、化学組成、原子配列、電子構造、欠陥構造が異なった個々の無機ナノチューブについて、一本一本独立にその物性を明らかにすることができる。実験は、ピエゾ駆動可能な探針を備え、電子顕微鏡観察と同時にSTM、AFM観察が可能な、新開発の試料ホルダーを用いて実施する。本試料ホルダーを用いることで、電子顕微鏡内において、STMおよびAFM探針を測定したい特定の無機ナノチューブに近づけ、一本のナノチューブから物性測定を行うことが可能となる。この最新装置の利用により、長い間望まれていたナノテク技術における最終ゴールへの到達、すなわち、種々の独立したナノチューブの構造および化学組成と、その電気・機械特性の関係を明らかにすることが可能となる。

研究成果

• [雑誌論文] ZnO low-dimensional structures:electrical properties measured inside a transmission electron microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Costa P.M.F.J., Golberg D., Mitome M., Shen G.Z., Bando Y.
  • 雑誌名: J.Mater.Sci. 41 ページ: 1460-1470
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stone-Wales defects in single-walled BN nanotubes-formation energies,electronic structure and reactivity (2008)
  • 著者名/発表者名: Li Y.F., Zhen Z., Golberg D., Bando Y., Schleyer P. V. R., Chen Z.F
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 112 ページ: 1365-1370
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical properties of CNx nanotubes probed in a transmission electron microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Costa P.M.F.J., Golberg D., Mitome M., Bando Y.
  • 雑誌名: Appl.Phys.A.Mater.Sci.&Proc 90 ページ: 225-229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron-beam-induced synthesis and characterization of W_<18>O<49>nanowires (2008)
  • 著者名/発表者名: Shen G.Z., Bando Y., Golberg D., Zhou C.W
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 112 ページ: 5856-5859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental and theoretical studies suggesting the possibility of metallic Boron Nitride edges in porous nanourchins" (2008)
  • 著者名/発表者名: Terrones M., Charlier J.-C., Gloter A., Cruz-Silva E., Terres E., Li Y.B., Vinu A., Dominguez J.M., Terrones H., Bando Y., Golberg D
  • 雑誌名: Nano Letters 8 ページ: 1026-1032
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel core-shell heterostructure of branched ZnS nanotube-In nanowires:synthesis,structure and multiply enhanced field-emission properties (2008)
  • 著者名/発表者名: Gautam U.K., Fang X.S., Bando Y., Zhan J.H., Golberg D.
  • 雑誌名: ACS Nano, DOI10.1021/nn800013b.(in press)
• [雑誌論文] Copper-filled carbon nanotubes:rheostat-like behavior and femtogram copper mass transport (2007)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Costa P., Mitome M. Mueller C., Hampel S., Bando Y.
  • 雑誌名: Advanced Materials 19 ページ: 1937-1942
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron nitride nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Bando Y., Tang C., Zhi C.Y.
  • 雑誌名: Advanced Materials 19 ページ: 2413-2432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct force measurements and kinking under elastic deformation of individual multiwalled boron nitride nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Costa P., Lourie 0., Mi-tome M., Tang C., Zhi C., Bando Y.
  • 雑誌名: Nano Letters 7 ページ: 2146-2151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural peculiarities of in-situ deformation of an individual Boron Nitride nanotube inside a high-resolution transmission electron microscope (2007)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Bai X.D., Mitome M., Tang C.C., Zhi C.Y., Bando Y.
  • 雑誌名: Acta Materialia 55 ページ: 1293-1298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron nitride nanotubes nanoparticles functionalization and junction fabrication (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhi C.Y., Bando Y., Shen G.Z., Tang C.C., Golberg D
  • 雑誌名: Nanosci. Nanotech. 7 ページ: 530-534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Donor-acceptor nanoensembles based on Boron Nitride nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: Huang Q., Sandanayaka A.S., Bando Y., Zhi C.Y., Golberg D., Zhao J., Araki Y., Ito O
  • 雑誌名: Adv. Mater. 19 ページ: 934-938
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pure and doped boron nitride nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: Terrones M., Romo-Herrera J.M., Cruz-Silva E., Lopez-Uriaz F., Munoz-Sandoval E., Velazquez-Salazar J.J., Terrones H., Bando Y., Golberg D
  • 雑誌名: Materials Today 10 ページ: 30-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mg_3N_2-Ga:Nanoscale semiconductor-liquid metal heterojunctions inside graphitic carbon nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: Hu J.Q., Bando Y., Zhan J.H., Li C. Z., Golberg D.
  • 雑誌名: Adv.Mater. 19 ページ: 1342-1346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-walled Boron Nitride nanotubes composed of diverse cross-section and helix type shells (2007)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Mitome M., Bando Y., Tang C.C., Zhi C.Y.
  • 雑誌名: Appl.Phys.A 88 ページ: 347-352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced-charge-injecting and band-gap-engineering of high-specific-surface-area BN nanotubes using a monolayer of zinc phthalocyanine (2007)
  • 著者名/発表者名: Huang Q., Bando Y, Sandanayaka, Tang C., Wang J., Sekiguchi T., Zhi C.Y., Golberg D., Araki Y., Ito O., Xu F.F., Gao L.
  • 雑誌名: Small 3 ページ: 1330-1335
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent developments in single-crystal inorganic nanotubes synthesized from removable templates (2007)
  • 著者名/発表者名: Shen G.Z., Bando Y., Golberg D
  • 雑誌名: Int. J. Nanotechnology 4 ページ: 730-749
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafine ZnS nanobelts as field emitters (2007)
  • 著者名/発表者名: Fang X.S., Bando Y., Shen G.Z., Ye C.H., Gautam U.K., Zhi C.Y., Hu J.Q., Costa P.J.M.F., Tang C.C., Golberg D
  • 雑誌名: Adv. Mater. 19 ページ: 2593-2596
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron nitride nanotubes:recent breakthroughs and challenges (2007)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Costa P.M.F.J., Bai X.D., Tang C., Huang Q., Mitome M., Bando Y.
  • 雑誌名: ECS Transactions 11 ページ: 15-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitrogen-doped carbon nanotubes structure tailoring and time-resolved transport measurements in a transmission electron microscope (2007)
  • 著者名/発表者名: Costa P., M., F., J., Golberg D., Mitome M., Bando Y.
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 91 ページ: 2231081-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron-Oxygen species luminescence centers in Boron-Nitrogen system (2007)
  • 著者名/発表者名: Tang C.C.; Bando Y., Zhi C.Y., Golberg D.
  • 雑誌名: Chem.Comm. ページ: 4599-4601
  • 査読あり
• [学会発表] IN-SITU TRANSPORT MEASUREMENTS OF NOVEL NANOTUBES UNDER TEM (2008)
  • 著者名/発表者名: Bando Y., Golberg D.
  • 学会等名: Remote Electron Microscopy for In Situ Studies
  • 発表場所: Stanford,アメリカ
  • 年月日: 20080331-0401
• [学会発表] Thermally-conductive polymer composite films containing BN nanotubes as fillers (2008)
  • 著者名/発表者名: Terao T., Bando Y, Golberg D., Mitame M., Zhi C., Tang C.
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会(2008)
  • 発表場所: 東京,日本
  • 年月日: 20080326-30
• [学会発表] In-situ TEM electrical and mechanical property measurements of low-dimensional inorganic nanomaterials (2008)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Costa P., Bai X., Lourie O, Kurashima K., Mitome M., Tang C., Bando Y.
  • 学会等名: IEEE International Nanoelectronics Conference (INEC)2008
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 20080324-27
• [学会発表] Coating of BN nanotubes with metal oxides using novel ethanol-thermal method (2008)
  • 著者名/発表者名: Huang Y., Bando Y., Tang C., Zhi C, Terao T., Golberg D
  • 学会等名: The 34th Fullerene Nanotubes General Symposium
  • 発表場所: Nagoya,日本
  • 年月日: 20080303-05
• [学会発表] Recent Advances in in-situ TEM:Electrical and Mechanical Property Studies of Individual Low-Dimensional Inorganic Nanostructures (2008)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Costa P., Bai X., Lourie O, Kurashima K, Mitome M., Tang C., Bando Y.
  • 学会等名: ACMM-20 & IUMAS-IV
  • 発表場所: Perth,Australia
  • 年月日: 20080210-15
• [学会発表] Synthesis and propertiees of novel inorganic nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: Bando Y
  • 学会等名: INDIA-NIMS Workshop on Advanced Materials(INW AM-2007)
  • 発表場所: Bangalore,インド
  • 年月日: 20071217-18
• [学会発表] In-situ transport measurements of novel nanotubes under TEM (2007)
  • 著者名/発表者名: Bando Y., Golberg D., Costa P.
  • 学会等名: 7th France-Japan Workshop on Nanosciences and Nanomaterials
  • 発表場所: Strasbourg,フランス
  • 年月日: 20071024-26
• [学会発表] Boron nitride nanotubes:recent breakthroughs and challenges (2007)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Zhi C., Costa P., Bai X., Mitome M., Tang C., Bando Y.
  • 学会等名: 212th Meeting of Electrochemical Society of America
  • 発表場所: Washington DC,USA
  • 年月日: 20071007-12
• [学会発表] Dispersing BN nanotubes with DNA and its applications (2007)
  • 著者名/発表者名: Bando Y., Golberg D., Tang C., Kuwahara H.
  • 学会等名: European Congress and exhibition on advanced materials and processes
  • 発表場所: Nurnberg,Germany
  • 年月日: 20070910-13
• [学会発表] Novel Functional Inorganic Nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Bando Y., Mitome M., Costa P., Zhi C.
  • 学会等名: IWFAC'2007
  • 発表場所: Petersburg,ロシア
  • 年月日: 20070702-06
• [学会発表] In-situ TEM electromechanical probing of BN nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Bai X., Costa P., Mitome M, Kurashima K., Zhi C., Tang C., Bando Y.
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第63回学術講演会JSM'07
  • 発表場所: 新潟市,日本(Japan)
  • 年月日: 20070520-22
• [図書] In-situ electron microscopy of filled nanotubes(in press) (2008)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Bando Y.
  • 出版者: World Scientific Publishers
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/synthesis/index.html
• [産業財産権] 成形用ドープ (2008)
  • 発明者名: 桑原 明広、板東 義雄、Zhi Chunyi、Chengchun Tang、Dmitri Golberg
  • 権利者名: 帝人株式会社、独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特願2008-000645
  • 出願年月日: 2008-01-07
• [産業財産権] 複合ナノワイヤーの蒸発除去による窒化ホウ素ナノチューブとその製造方法 (2007)
  • 発明者名: 板東義雄Chengchun Tang Dmitri Golberg
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特願2007-114907
  • 出願年月日: 2007-04-25
• [産業財産権] 窒化ホウ素ナノチューブゲルおよびアルキル化された窒化ホウ素ナノチューブならいびそれらの製造方法 (2007)
  • 発明者名: 板東 義雄、Zhi Chunyi、Chengchun Tang、Dmitri Golberg、桑原 明広
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構、帝人株式会社
  • 産業財産権番号: 特願2007-282523
  • 出願年月日: 2007-10-30
• [産業財産権] 耐熱性に優れた樹脂組成物及びその製造方法 (2007)
  • 発明者名: 桑原 明広、板東 義雄、Zhi Chunyi、Chengchun Tang、Dmitri Golberg
  • 権利者名: 帝人株式会社、独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特願2007-138843
  • 出願年月日: 2007-05-25
• [産業財産権] 耐熱性に優れた樹脂組成物及びその製造方法 (2007)
  • 発明者名: 桑原 明広、板東 義雄、Zhi Chunyi、Chengchun Tang、Dmitri Golberg
  • 権利者名: 帝人株式会社、独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特願2007-162631
  • 出願年月日: 2007-06-20
• [産業財産権] 熱硬化樹脂複合組成物、樹脂シートおよびその製造方法 (2007)
  • 発明者名: 桑原 明広、板東 義雄、Zhi Chunyi、Chengchun Tang、Dmitri Golberg
  • 権利者名: 帝人株式会社、独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特願2007-222508
  • 出願年月日: 2007-08-29
• [産業財産権] 機械特性に優れた耐熱性樹脂組成物及びその製造方法 (2007)
  • 発明者名: 桑原 明広、板東 義雄、Zlli Chunyi、Chengchun Tang、Dmitri Golberg
  • 権利者名: 帝人株式会社、独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特願2007-275072
  • 出願年月日: 2007-10-23
• [産業財産権] 窒化ホウ素ナノ繊維及びその製造方法 (2007)
  • 発明者名: 桑原 明広、板東 義雄、Zhi Chunyi、Chengchun Tang、Dmitri Golberg
  • 権利者名: 帝人株式会社、独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特願2007-336861
  • 出願年月日: 2007-12-07