ナノ物質系のネットワーク形状制御による新奇物性探索

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19710087
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 岡田 晋 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (70302388)
• キーワード: ナノチューブ / 欠陥 / 内包物質 / ナノグラファイト / 磁性

研究概要

擬ポテンシャル平面波基底第一原理電子状態計算コード(PSPW)、さらに大規模系に関しては新たに開発した、実空間差分法を用いた密度汎関数法(RSPFT)コ一ドを用いて、種々のナノスケール構造体の電子状態と安定構造を明らかにした。初年度は、
(1)磁性カーボンナノチューブ構造の探索と電子物性解明
(2)カーボンナノチューブ内に構築されたSiナノワイヤの安定構造と電子物性を行った。前者に対しては、種々のトポロジカル欠陥において磁性ナノチューブの可能性があることを示し、さらに、通常の原子空孔の構造緩和によって、磁性を誘起するトポロジカル欠陥が形成されることを明らかにした。後者に対しては、ナノスケールの一次元円筒状空間に束縛されたSi原子についてその安定構造を多体間の相互作用効果を有効的取り込んだ経験的モデルポテンシャルを用いて明らかにした。また、そのエネルギー安定性について興味深い知見を得るに至った。

研究成果

• [雑誌論文] Energetice of nanoscale graphene ribbons:Edge geometries and electronic structures (2008)
  • 著者名/発表者名: S., Okada
  • 雑誌名: Physical Review B 77 ページ: 041408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical Bandgap Modulation of Single-Walled Carbon Nanotubes by Encapsulated Fullerenes (2008)
  • 著者名/発表者名: T., Okazaki, S., Okubo, T., Nakanishi, T., Saito, M., Otani, S., Okada, S., Bandow, S., Iijima
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 130 ページ: 4122-4128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orientaiton Dependence of Magnetic Moment of Carbon Nanotubes with Topo;igical Line Defects (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Okada, K., Nakada, T, Kwai
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 90 ページ: 103120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Titanium・Crbide in nanospace of C78 fullerenes (2007)
  • 著者名/発表者名: M., Otani, S., Okada, A., Oshiyama
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 438 ページ: 274-278
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structures of finite-length carbon nanotubes:Crossover from fullerenes to nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Okada
  • 雑誌名: NANO 2 ページ: 51-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of encapsulated atoms on the electronicstructure of the fullerene cage:Acase study on La2@C78 and Ti2C2@C78viaultraviolet photoelectron spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Hino, M., Kato, D., Yoshimura, H., Moribe, H., Umemoto, Y., Ito, T., Sugai, H., Shinohara, M., Otani, Y., Yoshimoto, S., Okada
  • 雑誌名: Physical Review B 75 ページ: 125418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energetics of ice nanotubes and their encapsulation in carbon nanotubes from density-functional theory (2007)
  • 著者名/発表者名: T., Kurita, S., Okada, A., Oshiyama
  • 雑誌名: Physical Review B 75 ページ: 205424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energetics and Electronic Structure of Armchair Nanotubes with Topiligical Line Defect (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Okada, K., Nakada, T., Kawai
  • 雑誌名: J. Phys.:Condensed Matter 19 ページ: 365231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum effects in cylindrical carbon-nanotube capacitor (2007)
  • 著者名/発表者名: K, Uchida, S., Okada, K., Shiraishi, A., Oshiyama
  • 雑誌名: J.Phys.:Condensed Matter 19 ページ: 365218
• [雑誌論文] Energetics andElectronic Structures of Carbon Nanotubes with Adatom-Vacancy Defects (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Okada
  • 雑誌名: Chem. Phys.Lett. 447 ページ: 263-267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radial-breathing mode frequencies for nanotubes encapsulating fullerenes (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Okada
  • 雑誌名: Chem. Phys.Lett. 438 ページ: 59-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum effects in double-walled carbon nanotube capacitor (2007)
  • 著者名/発表者名: K., Uchida, S., Okada, K., Shiraishi, A., Oshiyama
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 76 ページ: 155436
  • 査読あり
• [学会発表] ナノチューブ内空隙を用いた新たなチューブ上物の物質設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] ナノチューブ関連新物質設計の理論 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] 原子空孔を持つフラーレンのエネルギー論と電子状態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第34回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋市名城大学
  • 年月日: 2008-03-05
• [学会発表] Siナノチューブの物質設計:新しい多層ナノチューブ (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第34回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋市名城大学
  • 年月日: 2008-03-04
• [学会発表] ナノスケール炭素物質の電子状態:ネットワークと階層構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] ナノグラファイトのエネルギー論:端形状と電子状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] ナノグラファイトのエネルギー論:端形状と電子状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第38回フラーレン・ナノチューブ総合シンボジウム
  • 発表場所: 福岡市九州大学
  • 年月日: 2007-07-12
• [学会発表] ナノチューブ内におけるC60のエネルギー論 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: フラーレン・ナノチューブ学会, 第38回フラーレン・ナノチューブ総合シンボジウム
  • 発表場所: 福岡市九州大学
  • 年月日: 2007-07-12
• [学会発表] ナノチューブ新奇物性:複合構造体とネットワーク制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡田晋
  • 学会等名: ナノ学会第5回大会
  • 発表場所: つくば市エボカルつくば
  • 年月日: 2007-05-22
• [備考]
  • URL: http://www.px.tsukuba.ac.jp/home/tcm/okada/publication.html