単層カーボンナノチューブ構造体の自己組織化成長

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21686074
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野田 優 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (50312997)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 単層カーボンナノチューブ / 自己組織化 / 高次構造体 / コンビナトリアル手法 / プロセス技術基盤

研究概要

単層カーボンナノチューブ(単層CNT)は、その特異な1次元ナノ構造と優れた各種物性から多様な応用が期待されるが、反面、合成/実装技術が未確立で実用例は僅かである。単層CNTは基板上に成長する過程で、互いに相互作用し多様な集合形態をとることが分かってきた。この自己組織化を基礎的に理解するとともに、応用で求められる単層CNT集合体をデバイス基板上に直接成長・実装させる技術基盤化を進めた。

研究成果

• [雑誌論文] Cold-gas chemicalvapor deposition to identify the key precursorfor rapidly growing vertically-alignedsingle-wall and few-wall carbon nanotubesfrom pyrolyzed ethanol (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sugime and S. Noda
  • 雑誌名: Carbon 巻: 50(8) ページ: 2953-2960
  • 査読あり
• [雑誌論文] One second growth of carbonnanotube arrays on a glass substrate bypulsed-current heating (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sekiguchi, K. Furuichi, Y. Shiratori, and S. Noda
  • 雑誌名: Carbon 巻: 50(6) ページ: 2110-2118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-standing positiveelectrodes of oxidized few-walled carbonnanotubes for light-weight and high-powerlithium batteries (2012)
  • 著者名/発表者名: S. W. Lee, B. M. Gallant, Y. Lee, N. Yoshida, D. Y. Kim, Y. Yamada, S. Noda, A. Yamada, and Y. Shao-Horn
  • 雑誌名: Energy Environ. Sci. 巻: 5(1) ページ: 5437-5444
  • 査読あり
• [雑誌論文] Composite of TiN nanoparticlesand few-walled carbon nanotubes and itsapplication for electrocatalytic oxygenreduction reaction (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Isogai, R. Ohnishi, M. Katayama, J. Kubota, D. Y. Kim, S. Noda, D. Cha, K. Takanabe, andK. Domen
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 巻: 7(2) ページ: 286-289
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluidized-bedsynthesis of sub-millimeter-long single walledcarbon nanotube arrays (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Y. Kim, H. Sugime, K. Hasegawa, T. Osawa, and S. Noda
  • 雑誌名: Carbon 巻: 5(4) ページ: 1538-1545
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zeolite surfaceas a catalyst support material for synthesis ofsingle-walled carbon nanotubes (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Moteki, Y. Murakami, S. Noda, S. Maruyama, and T. Okubo
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 115(49) ページ: 24231-24237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tailoring the morphology ofcarbon nanotube assemblies usingmicrogradients in the catalyst thickness (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiratori, K. Furuichi, Y. Tsuji, H. Sugime, and S. Noda
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50(9) ページ: 095101-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Moderatingcarbon supply and suppressing Ostwaldripening of catalyst particles to produce4. 5-mm-tall single-walled carbon nanotubeforests (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa and S. Noda
  • 雑誌名: Carbon 巻: 49(13) ページ: 4497-4504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sub-millimeter-longcarbon nanotubes repeatedly grown on andseparated from ceramic beads in a singlefluidized bed reactor (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Y. Kim, H. Sugime, K. Hasegawa, T. Osawa, and S. Noda
  • 雑誌名: Carbon 巻: 49(6) ページ: 1972-1979
  • 査読あり
• [雑誌論文] Millimeter-tallsingle-walled carbon nanotubes rapidly grownwith and without water (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa and S. Noda
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 5(2) ページ: 975-984
  • 査読あり
• [雑誌論文] カーボンナノチューブのカスタム合成と応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 雑誌名: 化学工学 巻: 74(11) ページ: 629-631
• [雑誌論文] Real-timemonitoring of millimeter-tall verticallyaligned single-walled carbon nanotube growthon combinatorial catalyst library (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa and S. Noda
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 49(8) ページ: 085104-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combinatoriale valuation for field emission properties ofcarbon nanotubes part II-high growth ratesystem (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiratori and S. Noda
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 114(30) ページ: 12938-12947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diameterincrease in millimeter-tall vertically alignedsingle-walled carbon nanotubes duringgrowth (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa and S. Noda
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 3(4) ページ: 045103-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Millimeter-tallsingle-walled carbon nanotube forests grownfrom ethanol (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Sugime and S. Noda
  • 雑誌名: Carbon 巻: 48(8) ページ: 2203-2211
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simplecombinatorial method aiding research onsingle-walled carbon nanotube growth onsubstrates (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Noda, H. Sugime, K. Hasegawa, K. Kakehi, and Y. Shiratori
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 49(2) ページ: 02BA02-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient field emission fromtriode-type 1D arrays of carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiratori, K. Furuichi, Y. Tsuji, H. Sugime, and S. Noda
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 20(47) ページ: 475707-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple "optimum" conditionsfor Co-Mo catalyzed growth of verticallyaligned single-walled carbon nanotubeforests (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Sugime, S. Noda, S. Maruyama, and Y. Yamaguchi
  • 雑誌名: Carbon 巻: 47(1) ページ: 234-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple and fast method to disperse long single-walled carbon nanotubes introducing few defects
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, S. Noda, and M. Kato
  • 雑誌名: Carbon 巻: 49(10) ページ: 3179-3183
  • 査読あり
• [学会発表] カーボンナノチューブの基板上高速成長と用途に合わせたカスタム合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 学会等名: 応用物理学会応用電子物性分科会研究例会・デバイス応用に向けたナノカーボン成長技術の新展開
  • 発表場所: 東京都文京区
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] カーボンナノチューブ触媒成長の理解と、用途に応じたカスタム合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 学会等名: 2011高分子・ハイブリッド材料研究センター(PHyM)若手フォーラム
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2011-12-21
• [学会発表] カーボンナノチューブの基板上高速成長と用途に合わせたカスタム合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 学会等名: 第2回ナノカーボン研究会
  • 発表場所: 東京都千代田区
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] Understanding and customizingrapid growth of vertically aligned carbonnanotube arrays (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Noda
  • 学会等名: The 2011 NanotechnologyMaterials and Devices Workshop, Talk 3
  • 発表場所: Cincinnati, Ohio, USA
  • 年月日: 2011-10-03
• [学会発表] Tailoring carbon nanotube assembliesfor electronics applications (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiratori, K. Sekiguchi, K. Furuichi, and S. Noda
  • 学会等名: The 4th International Symposium on FunctionalMaterials(ISFM2011), BB2-01I
  • 発表場所: Sendai, Miyagi, Japan
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] 単層カーボンナノチューブの基板上高速成長とカスタム合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 学会等名: 化学工学会反応工学部会CVD反応分科会主催ミニシンポジウム・ナノカーボン製造プロセスとエレクトロニクス応用
  • 発表場所: 東京都文京区
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] Effects of wateron rapid growth of single-walled carbonnanotubes (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Noda and K. Hasegawa
  • 学会等名: Guadalupe Workshop 2011
  • 発表場所: San Antonio, Texas, USA
  • 年月日: 2011-04-11
• [学会発表] 単層カーボンナノチューブの基板上高速成長と用途に合わせたカスタム合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 学会等名: 電子情報通信学会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: 東京都千代田区
  • 年月日: 2011-03-07
• [学会発表] Understanding and customizingvertically aligned growth of carbonnanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Noda
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010, Session 135, No.730
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] カーボンナノチューブのカスタム合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 学会等名: 大阪科学技術センター・技術開発委員会・平成22年度第2回カーボンナノ材料研究会
  • 発表場所: 大阪府大阪市
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Customizing carbon nanotube matgrowth : from direct implementation on devicesubstrates to mass production by fluidizedbed (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Noda
  • 学会等名: 2010 MRS Spring Meeting, R6. 1
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2010-04-07
• [学会発表] カーボンナノチューブの触媒成長の基礎、カスタム合成と、デバイス応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 学会等名: 材料化学システム工学討論会2009
  • 発表場所: 東京都文京区
  • 年月日: 2009-12-06
• [学会発表] SWCNT growth on substratesstudied by a combinatorial method (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Noda
  • 学会等名: The Fourth NASA-Rice University Workshop onNucleation and Growth Mechanisms of SingleWall Carbon Nanotubes
  • 発表場所: San Antonio, Texas, USA
  • 年月日: 2009-04-19
• [図書] 16-3透明柔軟性電極 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中一義,東原秀和,篠原久典
  • 総ページ数: 505-511
  • 出版者: 「炭素学」化学同人
• [図書] 11-4-3透明電極 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 総ページ数: 248-250
  • 出版者: 「カーボンナノチューブ・グラフェンハンドブック」コロナ社
• [図書] 1-1-1熱CVD-単層CNTの垂直配向成長 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 総ページ数: 10-14
  • 出版者: 「カーボンナノチューブ・グラフェンハンドブック」コロナ社
• [図書] カーボンナノチューブのカスタム合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤牧男
  • 総ページ数: 56-67
  • 出版者: 日刊工業新聞社
• [備考]
  • URL: http://ymfs.t.u-tokyo.ac.jp/noda/
• [産業財産権] フィールドエミッション装置、ならびに、その製造方法 (2011)
  • 発明者名: 野田優,古市考次,白鳥洋介,辻佳子,杉目恒志
  • 権利者名: 国立大学法人東京大学,大日本スクリーン製造株式会社
  • 産業財産権番号: 特許、韓国特許第10-1060382号
  • 取得年月日: 2011-08-23
  • 外国