【研究分野】熱工学

【研究領域課題番号】24686026 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノチューブ・フラーレン / マルチスケール解析 / 分子動力学法 / 第一原理分子動力学 / 国際研究者交流：イギリス / 国際研究者交流：ベルギー / 国際研究者交流：フランス / 国際研究者交流:イギリス / 国際研究者交流:フランス / 国際研究者交流:ベルギー

【研究成果の概要】

本研究では，直径およびカイラリティ（巻き方）を制御したカーボンナノチューブ薄膜生成実現に向けて直径及びカイラリティ決定因子の解明を目的とし，様々な計算手法によるNi(/グラファイト整合界面のエネルギーを系統的に求め，最安定構造が計算手法に依存する（Rosei及びTop(fcc)界面）ことを明らかにした．また第一原理分子動力学法シミュレーションにより，炭素源分子解離過程を詳細に検討し，CHxCOフラグメント分子のC-C結合が優先的に解離することなどを明らかにした．

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円)

【研究分野】熱工学

【研究領域課題番号】21686021 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノチューブ・フラーレン / 分子動力学法 / ナノ材料 / 国際研究者交流:イギリス / ベルギー / フランス / 国際研究者交流 / イギリス:ベルギー:フランス / イギリス:ベルギー / イギリス

【研究成果の概要】

本研究では,単層カーボンナノチューブ(SWNT)の触媒金属微粒子内の結晶方位分布がカイラリティ決定に与える影響を解明することを目的とし,グラファイト・金属稠密面相互作用エネルギーの方位関係依存性についての系統的な計算より,六員環中心とNi(111)最表面原子が同軸のエピタキシャル構造が特異的に安定とあることを明らかにした.また,分子動力学(MD)・モンテカルロ(MC)ハイブリッド法計算により,カイラリティが特定できるキャップ構造生成過程を実現した.

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円)

【研究分野】熱工学

【研究領域課題番号】18686017 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノチューブ / ナノチューブ・フラーレン / 分子動力学法 / マルチスケール解析 / 国際研究者交流:イギリス

【研究成果の概要】

本研究ではカーボンナノチューブ生成・成長過程の理解を目的とし,第一原理計算から構築したポテンシャル関数を用いた古典分子動力学法により,孤立炭素原子が1nm程度の触媒金属微粒子を介して初期核(キャップ)構造を生成する過程及び,モンテカルロ法により初期核生成後の円筒構造の成長過程を検討し,触媒種の違い,炭素原子濃度等の条件により単層及び多層ナノチューブに成長する機構の違いを定性的に明らかにした.

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】28,470千円 (直接経費: 21,900千円、間接経費: 6,570千円)