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

2008 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: GOLBERG Dmitri 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, グループリーダー (80354405)
• 研究分担者: 板東 義雄 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, グループリーダー (10344433) ; 三留 正則 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主幹研究員 (50354410) ; TANG Chengchun 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 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

本プロジェクトでは、種々の無機ナノチューブ/ナノワイヤーおよび関連したナノ構造物質に関して、それらの物性解析、オンデマンド・ナノエンジニアリング(充填/排出、溶接、質量輸送、精製など)を実現するための、最新'その場'観察技術の有用性を検証してきた。プロジェクトの2年目では、多層カーボンナノチューブに関して、純粋な物、充填された物、ドープされた物について得られた結果を述べる。主な成果は、カーボンナノチューブ内の空洞を通して、アトグラム(10^<-89>g)レベルの質量輸送をオンデマンドで初めて成功したことである。この実験は、STM-TEMホルダーを用いてわずかな電流をカーボンナノチューブに流すことで実現された。
さらに、STM-TEMおよびAFM-TEMホルダーを用いた無機ナノチューブの物性測定に関する先駆的な成果について述べる。ここでは、MgOおよびSiO_2から成る酸化物ナノ温度計が、優れた耐久性を持ち、かつ、究極の絶縁体として機能することを示し、これらが実用材料として有力であることを示す。

研究成果

• [雑誌論文] Properties and engineering of individual inorganic nanotubes in a transmission electron microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Costa P. M. F. J., Mitome M., Bando Y.
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 19 ページ: 909-920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of crystalline filling on the mechanical response of carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: Costa P. M. F. J., Gautam U., Wang M. S., Bando Y., Golberg D.
  • 雑誌名: Carbon 47 ページ: 541-544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uniform, thin and continuous graphitic carbon tubular coatings on CdS nanowires (2009)
  • 著者名/発表者名: Hu J. Q., Jiang H., Chen Z., Sun Y., Bando Y., Sekiguchi T., Golberg D.
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 19 ページ: 1093-1097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two probe electrical measurements in ransmission electron microscopes-behavioral control of tungsten microwires (2009)
  • 著者名/発表者名: Costa P. M. F. J., Fan X. S., Wang S., He Y. H., Bando Y., Mitome M., Zou J., Huang H., Golberg D.
  • 雑誌名: Microscopy Research and Technique 72 ページ: 909-920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasi-aligned Ga2O3 nanowires grown on brass wire meshes and their electrical and field-emission properties (2009)
  • 著者名/発表者名: Huang Y., Wang Z. L., Wang Q., Gu C. Z., Tang C. C., Bando Y., Golberg D.
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 113 ページ: 980-1983
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanotubes in a gradient electric field, as revealed by STM-TEM technique (2008)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Costa P. M. F. J., Mitome M., Bando Y
  • 雑誌名: Nano Research 1 ページ: 166-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stepwise current-driven release of attogram quantities of copper iodide encapsulated in carbon nanotube (2008)
  • 著者名/発表者名: Costa P. M. F. J., Golberg D., Mitome M., Hampel S., Leonhardt A., Buchner B., Bando Y.
  • 雑誌名: Nano Letters 8 ページ: 3120-3125
  • 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: Journal of Physical. Chemistry. C 112 ページ: 1365-1370
  • 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 "., Li Y. B., Vinu A., Dominguez J. M., Terones H., Bando Y., Golberg D.
  • 雑誌名: Nano Letters 8 ページ: 1026-1032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel semiconductor nanowire heterostructures : synthesis, properties and applications (2008)
  • 著者名/発表者名: Hu J. Q., Bando Y.,Golberg D.
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 19 ページ: 330-343
  • 査読あり
• [学会発表] Novel inorganic nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: 板東義雄, Golberg D.
  • 学会等名: 2009年春期(第144回)大会
  • 発表場所: 東京工業大学岡山キャンパス、東京都
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Electrical and mechanical properties of nanotubes and nanowires measured in a transimission electron microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: Golberg D.
  • 学会等名: Joint Workshop NIMS-MSU
  • 発表場所: NIMS、つくば市
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] Electromechanical properties and engineering of nanotubes, nanowires nanobelts and nanocones in a transmission electron microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: Golberg D.
  • 学会等名: MANA 2009 Int. Symp.
  • 発表場所: つくば国際会議場、つくば市
  • 年月日: 2009-02-25
• [学会発表] Novel synthesis of nanostructure ZnS and applications (2008)
  • 著者名/発表者名: 板東義雄
  • 学会等名: Molecules & Materials : New Direction
  • 発表場所: Conference Hall, Jawaharlal Nehru Centre, Bangalore, India
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Novel synthesis and property of nanostructured ZnS (2008)
  • 著者名/発表者名: 板東義雄
  • 学会等名: CMCEE&LCS
  • 発表場所: Shanghai International Convention Center, Shanghai, China
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] In-situ TEM studies of electrical and mechanical properties of inorganic nanomaterials (2008)
  • 著者名/発表者名: 三留正則
  • 学会等名: 9^<th> Asia Pacific Microscopy Conference
  • 発表場所: International Confention Center Jeju, Jeju, Korea
  • 年月日: 2008-11-02
• [学会発表] In-situ TEM electrical and mechanical property measurements of inorganic nanotubes, nanowires, nanobelts and nanocones (2008)
  • 著者名/発表者名: Golberg D.
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第52回シンポジウム
  • 発表場所: 千葉大学西千葉キャンパスけやき会館,千葉市
  • 年月日: 2008-10-17
• [学会発表] Electrical and mechanical property studies on individual low-dimensional inorganic nanostructures in HRTEM (2008)
  • 著者名/発表者名: Golberg D.
  • 学会等名: EMC 2008, European Microscopy Society
  • 発表場所: Eurogress Centre at Aachen, Aachen, Germany
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] 若手研究者の人材育成と国際化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 板東義雄
  • 学会等名: 第24回分析電子顕微鏡討論会
  • 発表場所: 幕張メッセ 国際会議場,千葉市
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] ナノチューブの機械特性・伝導特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 板東義雄
  • 学会等名: 第24回分析電子顕微鏡討論会2008JAIMAコンファレンス
  • 発表場所: 幕張メッセ 国際会議場千葉市
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] Nanomaterials electrical and mechanical properties measured in a transmission electron microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Golberg D.
  • 学会等名: Int. Conf. on Trends in nanotechnology-TNT 2008
  • 発表場所: Auditorium "Principe Felipe, Ovideo, Spain
  • 年月日: 2008-09-01
• [学会発表] Novel inorganic nanotubes and nanowires (2008)
  • 著者名/発表者名: 板東義雄, Golberg D.
  • 学会等名: NANOKOREA 2008
  • 発表場所: KINTEX Goyang, Gyeonggido, Seoul, Korea
  • 年月日: 2008-08-27
• [学会発表] Novel Synthesis and property of non-oxide nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: 板東義雄, Hu J., Zhi C., tang C., Golberg D.
  • 学会等名: ISASC2008
  • 発表場所: Hyatt Regency Jeju, Jeju Korea
  • 年月日: 2008-06-08
• [学会発表] Boron nitride nanotubes : recent breakthroughs and challenges (2008)
  • 著者名/発表者名: Golberg D.
  • 学会等名: International Conference on Science And Technology of Nanotubes NT08
  • 発表場所: Le Corum, Montpellier, France
  • 年月日: 2008-06-04
• [学会発表] Synthesis, analysis, properties and functions of novel inorganic nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: Golberg D.
  • 学会等名: EMRS2008-Spring Meeting, E-MRS
  • 発表場所: Congress Center, Strasbourg France
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] エネルギー分散型X線分光方(EDS)-元素分析の原理と実際 (2008)
  • 著者名/発表者名: 板東義雄
  • 学会等名: 代18回電子顕微鏡学会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス東京都
  • 年月日: 2008-04-24
• [学会発表] Novel nnon-carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: 板東義雄
  • 学会等名: SmartMat-08 & IWOFM-2
  • 発表場所: Imperial Mae Ping Hotel, Chiang Mai, Thailand
  • 年月日: 2008-04-22
• [図書] Multiwalled boron nitride nanotubes : growth, properties, and applications (2009)
  • 著者名/発表者名: Wang J., Lee C., Bando Y., Golberg D., Yap Y.
  • 出版者: Springer(Submitted for publication)
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/synthesis/index-e.html
• [産業財産権] ナノコンダクタンス材料とその製造方法 (2009)
  • 発明者名: Costa P., Golberg D. 三留正則板東義雄
  • 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2009-006731
  • 出願年月日: 2009-01-15
• [産業財産権] ナノメートルサイズのpH感知用材料とその製造方法 (2009)
  • 発明者名: Q Huang., Bando Y., L. Zhan, C. Zhi, Golberg D.
  • 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2009-010581
  • 出願年月日: 2009-01-21
• [産業財産権] ナノメートルサイズの窒化ホウ素球状粒子とその製造方法 (2009)
  • 発明者名: CC Tang, Bando Y, Y. Huang, C. Zhi, Golberg D.
  • 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2009-002174
  • 出願年月日: 2009-02-03
• [産業財産権] ヘテロナノワイヤーとその製造方法 (2008)
  • 発明者名: X. Fang, Bando Y, Sekiguchi T., Golberg D.
  • 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2008-297575
  • 出願年月日: 2008-11-21