研究内容

ナノカーボンを中心としたナノ物質を"うまいこと使う"ことができるようになるための基礎研究

ナノ材料物質(分子、クラスター、ナノ粒子等)を正確に加工するには、 目的とする物質を1個だけ選んで自在に操るための「手」や「加工ツール」とともに、その過程を観察するための「目」が重要な鍵を握る。本研究室では、ナノメートルレベル(原子レベル)の局所領域を観察できる透過電子顕微鏡(TEM)をその「目」として採用し、TEMの内部で、プローブマニュピュレータという高精度な「手」を駆使してナノ物質1個レベルの操作や様々な変形加工を行う。加工に伴う原子レベルの構造変化と機械・電気特性変調の相関を実時間観察(リアルタイム観察)から明らかにし、ナノ物質独特のダイナミクスを探索する。さらに、ナノメートル領域で動作する新しい機械素子の作製や、ナノ物質特有の性質を活かした新しい機能材料の開発も視野に入れている。

  • ミクロな系を"扱う"ためのMethodology:
    電子顕微鏡内で自在にかつ原子レベルで物質を操作・加工する技術の開発
  • ミクロな系での機械現象の理解:
    原子レベルの構造変調と、機械特性・電気特性との相関の解明
  • ナノ機械特性をマクロな系へ還元:
    新しい機能素材・機械要素の創成

卒業研究・修論テーマ

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • カーボンナノチューブ電子エミッタの劣化機構
  • 白金/窒化ホウ素窒化ホウ素バイメタル型ナノアクチュエーバイメタル型ナノアクチュエーバイメタル型ナノアクチュエータ
  • 生体一分子質量計測に向けたカーボンナノチューブの水溶液中共振の検出
  • カーボンナノチュブプセルの構造制御に関する研究

卒業研究論文

  • カーボンナノチューブ・ヤモリテープの繰り返し接着性
  • カーボンナノコイル樹脂複合材料の機械特性
  • ブラシ状カーボンナノチューブ電極を用いた水の電気分解により発生する泡のサイズ評価

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • カーボンナノチューブの形状記憶効果における回復力に関する研究
  • カーボンナノチューブを用いたヤモリテープの耐久性に関する研究
  • カーボンナノチューブによる生体一分子計測に関する研究

卒業研究論文

  • 原子間力顕微鏡測定におけるカーボンナノチューブ先端の摩耗機構
  • 金属ナノ粒子構造の熱的安定性
  • カーボンナノチューブを用いたマイクロチップ内での生体分子間相互作用力
  • カーボンナノコイル電磁アクチュエータ機構の考察と基本動作検証

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • カーボンナノチューブの塑性変形メカニズムと機械特性
  • 高配向ブラシ状カーボンナノチューブの連続合成に関する研究
  • 片持ちはりカーボンナノコイルの構造と振動特性

卒業研究論文

  • 電界電子放出時におけるカーボンナノチューブ先端構造の破壊機構
  • カーボンナノコイルを用いたアクチュエータの作製
  • カーボンナノチューブの共振を用いた生体一分子質量計測に関する研究
  • 多層カーボンナノコイルの合成及び弾性力学的性質の解析
  • 窒化ホウ素ナノチューブを用いたバイメタル型ナノアクチュエータ
  • フラーレン分子の融合により形成したカーボンナノチューブのカイラリティ制御

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • カーボンナノチューブ撚糸の引張強度に関する研究
  • カーボンナノチューブを用いたナノサイズ高周波振動子の実現に向けた要素技術研究
  • カーボンナノチューブによる接着機構の構築とその評価

卒業研究論文

  • カーボンナノチューブの通電加工時の温度計測
  • カーボンナノチューブ撚糸の引張強度増強に関する研究
  • 透過電子顕微鏡を用いたカーボンナノチューブスイッチの作製と動作過程のその場観察
  • カーボンナノチューブによる一分子レベルの生体分子間相互作用力の計測

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • 単一分子計測バイオセンサの実現に向けた高性能カーボンナノチューブアームの開発に関する研究
  • 単一タンパク質分子を捕捉したカーボンナノチューブバイオセンサーの開発

卒業研究論文

  • 電子回折を用いたカーボンナノチューブの構造変化過程の解明
  • カーボンナノチューブの先鋭化プロセスに関する研究
  • 単層カーボンナノチューブシートによるタンパク質トラッピングに関する研究
  • ブラシ状カーボンナノチューブの連続合成に関する研究
  • カーボンナノコイル合成における触媒機構の担持材質依存性

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • カーボンナノチューブを用いたナノモーター構築に向けたプロセス研究(大阪府立大)

卒業研究論文

  • カーボンナノチューブのマジックテープ機能
  • カーボンナノチューブの機械特性と応用展開
  • フラーレンを用いたカーボンナノチューブ固定
  • ナノチューブによる単一生体分子間相互作用検出における反応場の形成