第3の多機能ナノカーボン材料の創製

第三种多功能纳米碳材料的研制

基本信息

批准号：
21656003
负责人：
笹川崇男
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656003/
关键词：
カーボン素材ナノ素材単結晶第一原理計算光学特性

项目摘要

石油から抽出できるナノテク新素材「ダイヤ分子」には、ダイヤモンドのもつ優れた性質に加えて、ナノのサイズ、特徴的な形状、キラリティー(構造の右手・左手の関係)などから生ずる新たな機能が期待される。そこで、フラーレンやカーボンナノチューブを凌駕する第3の炭素系ナノ材料とすべく、ダイヤ分子に固有な量子特性や超機能を発掘し、工学的応用への可能性を探ることを目的に、昨年度から引き続き、理論的アプローチと実験的アプローチの双方を活用した多角的な機能開拓を行った。ダイヤ分子の結晶が、光の吸放出に有利な直接遷移型の電子バンド構造をもつこと、そのバンドギャップの大きさがダイヤ分子の大きさで調整可能なことを、第一原理に基づく理論計算で昨年度に見出している。今年度は、より高度な計算手法を取り入れて、誘電特性に関する理論計算による検討を進め、ダイヤ分子の結晶が、非常に小さな誘電率をもっており、高周波のデバイスにおける、低損失な絶縁体材料として有望であることを見出した。一方で、良質で大型なダイヤ分子の単結晶試料を作製するための専用の装置と手順の開発を本研究課題で達成したことから、理論予測を実験実証することについても検討が進んだ。実際に、単結晶試料を用いて、マイクロ波を用いた空洞共振法によって誘電率測定を行ったところ、その絶対値も理論予測と良い一致を示すことが確認できた。講演の招待を2件受けたほか、大学を代表する研究成果として国際広報誌Tokyo Tech Bulletinにおいて研究紹介された。

钻石分子是一种可以从石油中提取的新纳米技术材料，预计除了钻石的出色特性外，还具有纳米尺寸，独特的形状和手性（结构左手和左手之间的关系）的新功能。因此，为了使其成为第三种超过富勒烯和碳纳米管的基于碳的纳米材料，我们继续使用理论和实验方法来开发多方面的功能开发，目的是发现量子性能和钻石分子独有的量子性能和超级功能。去年，基于第一原理的理论计算表明，钻石分子晶体具有直接过渡类型的电子带结构，这对于光吸收和释放是有利的，并且可以根据钻石分子的大小来调整带隙大小。今年，我们采用了更高级的计算方法，并在介电特性上进行了理论计算，并发现钻石分子晶体具有很小的介电性，并且有望作为高频设备中的低损耗绝缘体材料。另一方面，由于该研究主题已经达到了准备高质量的，大型的单晶样品的专用设备和程序的开发，因此也进行了理论预测的实验证明。实际上，当使用微波腔共振方法测量单晶样品测量介电常数时，可以证实结果的绝对值也与理论预测良好一致。除了获得两次讲座外，这项研究还在《国际公共关系》杂志《东京科技公报》中，是代表大学的研究结果。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ナノダイヤモンド低環境負荷精製と大型単結晶育成

环境影响低、单晶生长大的纳米金刚石精炼

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
A.Iwasa;W.A.Clay;J.E.Dahl;R.M.K.Carlson;Z.-X.Shen;T.Sasagawa;笹川崇男;笹川崇男;笹川崇男;岩佐昭生(笹川崇男)
通讯作者：
岩佐昭生(笹川崇男)

新奇凝縮系物質の電子機能開拓 -ダイヤ分子からトポロジカル絶縁体まで-

探索新型凝聚态材料中的电子功能——从金刚石分子到拓扑绝缘体——

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
A.Iwasa;W.A.Clay;J.E.Dahl;R.M.K.Carlson;Z.-X.Shen;T.Sasagawa;笹川崇男
通讯作者：
笹川崇男

石油から抽出できるナノテク新素材 -ダイヤ分子-の機能開拓

开发可从石油中提取的新型纳米技术材料（金刚石分子）的功能

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
A.Iwasa;W.A.Clay;J.E.Dahl;R.M.K.Carlson;Z.-X.Shen;T.Sasagawa;笹川崇男;笹川崇男
通讯作者：
笹川崇男

大学国際広報ページ

大学国际公共关系页面

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

ナノダイヤモンド結晶の電子構造

纳米金刚石晶体的电子结构

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
A.Iwasa;W.A.Clay;J.E.Dahl;R.M.K.Carlson;Z.-X.Shen;T.Sasagawa;笹川崇男;笹川崇男;笹川崇男;岩佐昭生(笹川崇男);笹川崇男
通讯作者：
笹川崇男

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通讯作者：
Seigo Tarucha

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R. Noguchi，T. Takahashi，K. Kuroda，M. Ochi，T. Shirasawa，C. Bareille，M. Sakano，M. Nakayama，K. Yaji，A. Harasawa，H. Iwasawa，P. Dudin，T. Kim，M. Hoesch，S. Shin，R. Arita，T. Sasagawa，T. Kondo

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2020
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0
作者：
渡邉瑛介;増渕覚;張奕勁;岡崎尚太;笹川崇男;渡邊賢司;谷口尚;町田友樹;田中佑磨，増渕覚，坂野昌人，大島敦，岡崎尚太，笹川崇男，渡邊賢司，谷口尚，町田友樹，石坂香子
通讯作者：
田中佑磨，増渕覚，坂野昌人，大島敦，岡崎尚太，笹川崇男，渡邊賢司，谷口尚，町田友樹，石坂香子