2017 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of Insulative Single Crystalline Oxide Nanowires for Extracting Nanoscale Properties of Oxides
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26706005
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
長島 一樹 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (10585988)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 酸化物ナノワイヤ / 単結晶 / VLS成長 / 固液界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単結晶酸化物ナノワイヤは多彩な機能物性及び大気・水中での化学的安定性から、基礎科学及びナノデバイス応用展開の両面において急速に注目を集めている研究分野である。本研究では、酸化物ナノワイヤが本来有するナノ機能物性の抽出・応用展開において本質的な障壁となっていた格子欠陥形成メカニズムを解明・制御し、極めて格子欠陥の少ない高結晶性絶縁体単結晶酸化物ナノワイヤを創製することを目的としている。当該年度は酸化スズ(SnO2)ナノワイヤにおいて、前年度までに得られた結晶成長界面モデル（固液界面・気固界面）の正当性を立証するために、これまで行ってきた金属材料フラックス変調ではなく、酸化物材料のもう一つの構成元素である酸素に着目した酸素フラックス変調効果に関する検証を行った。その結果、酸素フラックスの増加に伴う電気伝導性の劇的な向上が見られた。これにより、得られた電気伝導性が酸素欠損由来のものではないことが実験的に証明され、本研究で新たに提案した結晶成長界面モデルの正当性が立証された。更に、上記単結晶酸化物ナノワイヤの不純物ドーピングにおいて、ドーパントと母材料であるSnO2との相互作用により①気固界面での結晶成長が大きく促進されること、②固液界面における結晶成長のみを促進させるための最適Snフラックス条件を用いることで、従来困難であったナノワイヤ中の均一ドーパント分布を実現させることに成功した。本研究で得られた一連の成果は、単結晶酸化物ナノワイヤの構造・組成・機能を自在に設計・制御する上で極めて重要な知見である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(58 results)
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[Journal Article] True Vapor-Liquid-Solid Process Suppresses Unintentional Carrier Doping of Single Crystalline Metal Oxide Nanowires2017
Author(s)
H. Anzai, M. Suzuki, K. Nagashima, M. Kanai, Z. Zhu, Y. He, M. Boudot, G. Zhang, T. Takahashi, K. Kanemoto, T. Seki, N. Shibata and T. Yanagida
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Journal Title
Nano Letters
Volume: 17
Pages: 4698-4705
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Unveiling massive numbers of cancer-related urinary-microRNA candidates via nanowires2017
Author(s)
T. Yasui, T. Yanagida, S. Ito, Y. Konakade, D. Takeshita, T. Naganawa, K. Nagashima, T. Shimada, N. Kaji, Y. Nakamura, I. A. Thiodorus, Y. He, S. Rahong, M. Kanai, H. Yukawa, T. Ochiya, T. Kawai and Y. Baba
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Journal Title
Science Advances
Volume: 3
Pages: e1701133
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] ZnOナノワイヤ表面における分子歪み誘起化学反応を利用した構造異性ケトン分子認識メカニズムの解明2018
Author(s)
井上 暉英, 長島 一樹, 中村 千枝, 酒井 大樹, Guozhu Zhang, 高橋 綱己,金井 真樹, 下赤 卓史, 塩谷 暢貴, 長谷川 健, 柳田 剛
Organizer
第65回応用物理学会春季学術講演会
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[Presentation] ZnOナノワイヤ-分子間の化学的相互作用を利用した構造異性ケトン分子群の識別2017
Author(s)
井上 暉英, 長島 一樹, 中村 千枝, 酒井 大樹, Yong He, Guozhu Zhang, 高橋 綱己, 金井 真樹, 下赤 卓史, 塩谷 暢貴, 長谷川 健, 柳田 剛
Organizer
第78回応用物理学会秋季学術講演会
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[Presentation] 物質拡散から配位子交換反応への律速プロセス変調による水熱合成ZnOナノワイヤの劇的な成長促進2017
Author(s)
酒井 大樹, 長島 一樹, 吉田 秀人, 井上 暉英, 中村 千枝, 金井 真樹, Yong He, Guozhu Zhang, 高橋 綱己, 竹田 精治, 柳田 剛
Organizer
第78回応用物理学会秋季学術講演会
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[Presentation] 水熱合成ZnOナノワイヤにおけるWドーピング効果2017
Author(s)
山下 大貴, 長島 一樹, 永松 佑基, 酒井 大樹, 井上 暉英, 中林 賢太郎, 高橋 綱己, Guozhu Zhang, Yong He, 金井 真樹, 柳田 剛
Organizer
第78回応用物理学会秋季学術講演会
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[Presentation] 水熱合成酸化亜鉛ナノワイヤのドーピングにおける不純物イオン半径の影響2017
Author(s)
永松 佑基, 長島 一樹, 山下 大貴, 酒井 大樹, 井上 暉英, 中林 賢太郎, 高橋 綱己, Guozhu Zhang, Yong He, 金井 真樹, 柳田 剛
Organizer
第78回応用物理学会秋季学術講演会
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[Presentation] True Vapor-Liquid-Solid Process Suppresses Unintentional Carrier Doping of Single Crystalline Metal Oxide Nanowires2017
Author(s)
H. Anzai, K. Nakamura, M. Suzuki, K. Nagashima, M. Kanai, Z. Zhu, Y. He, M. Boudot, G. Zhang, T. Takahashi, K. Kanemoto, T. Seki, N. Shibata and T. Yanagida
Organizer
The 19th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology
Int'l Joint Research
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[Presentation] Impact of Precise Control of Zinc Complex Concentration on Face Selective Enhancement of Hydrothermal ZnO Nanowire Growth2017
Author(s)
D. Sakai, K. Nakamura, K. Nagashima, H. Yoshida, A. Inoue, C. Nakamura, M. Kanai, G. Zhang, X. Zhao, T. Takahashi, S. Takeda and T. Yanagida
Organizer
The 19th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology
Int'l Joint Research
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[Presentation] Rational Concept for Reducing Growth Temperature in Vapor-Liquid&-Solid Process of Metal Oxide Nanowires2017
Author(s)
Z. Zhu, T. Takahashi, M. Suzuki, K. Nagashima, H. Yoshida, M. Kanai, G. Meng, H. Anzai, F. W. Zhuge, Y. He, M. Boudot, S. Takeda and T. Yanagida
Organizer
The 19th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology
Int'l Joint Research
