カーボンナノチューブ層間滑りにおけるエネルギー損失―リニア振動子の構築に向けて―

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23241045
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中山 喜萬 大阪大学, 産業科学研究所, 招へい教授 (20128771)
• 研究分担者: 平原 佳織 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40422795)
• 研究期間 (年度): 2011-05-31 – 2014-03-31
• キーワード: ナノチューブ / ナノチューブの延伸 / 金属内包フラーレン / フラーレンの融合 / 電子エネルギー損失分光 / 線形振動 / ナノチューブの層間すべり / 層間すべりエネルギー損失

研究概要

両端が太く真ん中が細い（ダンベル形状）カーボンナノチューブ（CNT）の中に電荷を持たせたカプセル状CNTを内包し、外部電界でギガヘルツオーダの高い周波数で振動するリニア振動子を製作し、CNT間の滑りによるエネルギー損失の計測と実用的な振動子の設計指針を明らかにすることを目指した。その結果、リニア振動子を製作するための要素技術の構築や装置の開発を行い、電荷を付与したCNTカプセルを実現し、ダンベル形状のCNTを実現した。しかし、最終的な構造の製作に至らず、電場駆動型のリニア振動子のエネルギー損失の機構を解明するまでには至らなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Carbon nanotube electromechanical devices (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Nakayama, Ryosuke Senga, Kaori Hirahara
  • 雑誌名: Proceedings of the 12th Asia Pacific Physics Conference 巻: Vol. 1 ページ: 012064-1-012064-7
  • DOI: 10.7566/JPSCP.1.012064
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal/Electron Irradiation Assisted Coalescence of Sc_3N@C_<80> Fullerene in Carbon Nanotube and Evidence for Charge Transfer between Pristine/Coalesced Fullerenes and Nanotube (2013)
  • 著者名/発表者名: Ahmadreza Fallah, Yuki Yonetani, Ryosuke Senga, Kaori Hirahara, Ryo Kitaura, Hisanori Shinohara, Yoshikazu Nakayama
  • 雑誌名: Nanoresearch 巻: Vol. 5 ページ: 11755-11760
  • DOI: 10.1039/C3NR03233G
  • 査読あり
• [学会発表] Low Temperature Conformal Formation of Silicon Carbide on the Surface of Nanostructures (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Fallah, Y. Nakayama and Y. Yonetani
  • 学会等名: 26th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: Royton Sapporo (Sapporo, Japan)
  • 年月日: 20131107-09
• [学会発表] Charge state of capsule prepared by coalescence of Sc_3N@C_<80> molecules in a carbon nanotube (2013)
  • 著者名/発表者名: 米谷祐輝、Ahmadreza Fallah、千賀亮典、平原佳織、北浦良、篠原久典、中山喜萬
  • 学会等名: 第45回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市)
  • 年月日: 20130805-07
• [学会発表] Carbon nanotube electromechanical devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Nakayama, Ryosuke Senga, Kaori Hirahara
  • 学会等名: The 12th Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: Makuhari Messe (Chiba, Japan)
  • 年月日: 20130714-19
• [学会発表] 二層カーボンナノチューブの層間における結合切り替えのその場TEM観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西山裕、平原佳織
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク(大阪府吹田市)
  • 年月日: 20130520-22
• [学会発表] 架橋カーボンナノチューブの通電加工における支持方法の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西山裕、平原佳織、中山喜萬
  • 学会等名: 日本機械学会第5回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • 発表場所: 仙台国際センター(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2013-11-06
• [学会発表] カーボン材料のナノ機械科学へのアプローチ (2013)
  • 著者名/発表者名: 平原佳織
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会 平成25年度関西支部特別講演会
  • 発表場所: 兵庫県立大学書写紀念館紀念ホール(兵庫県姫路市)
  • 年月日: 2013-09-07
  • 招待講演