所属
学際統合物質科学研究機構 国際・学際・産学連携推進部門 講師
大学院担当
大学院理学研究科
職名
講師
連絡先
オオマチ ハルカ
大町 遼
OMACHI Haruka
学位 1
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博士（理学） （ 2013年2月 名古屋大学 ）
研究キーワード 2
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合成化学
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ナノカーボン
研究分野 3
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ナノテク・材料 / 構造有機化学、物理有機化学
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ナノテク・材料 / ナノ構造化学
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ナノテク・材料 / ナノ材料科学
経歴 6
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名古屋大学 学際統合物質科学研究機構 講師
2022年7月 - 現在
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名古屋大学 物質科学国際研究センター 講師
2019年1月 - 2022年6月
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トリエステ大学 化学科 客員教授
2016年4月 - 2016年5月
国名：イタリア共和国
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名古屋大学 物質科学国際研究センター 助教
2013年6月 - 2018年12月
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名古屋大学 大学院理学研究科 博士研究員
2013年3月 - 2013年5月
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日本学術振興会 特別研究員（DC1, PD）
2010年4月 - 2013年3月
学歴 3
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名古屋大学 大学院理学研究科 物質理学専攻（化学系）
2008年4月 - 2013年2月
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メモリアル大学ニューファンドランド 化学科
2008年6月 - 2008年9月
国名： カナダ
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名古屋大学 理学部 化学科
2004年4月 - 2008年3月
委員歴 2
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International Microprocesses and Nanotechnology Conference Program Committee
2019年4月
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応用物理学会 ナノカーボン若手チャプター 副代表
2017年1月
受賞 13
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赤崎賞
2021年3月 名古屋大学
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論文奨励賞
2020年9月 応用物理学会
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若い世代の特別講演
2019年3月 日本化学会
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日本触媒 研究企画賞
2018年2月 有機合成化学協会
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Most Impressive Presentation Award
2019年10月 31th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
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Reaxys PhD Prize Finalist
2014年10月 エルゼビア
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第30回井上研究奨励賞
2014年1月 井上科学振興財団
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第93回春季年会学生講演賞
2013年5月 日本化学会
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ポスター賞
2010年11月 第4回物質科学フロンティアセミナー
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アワードフェロー
2010年10月 大津会議
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Oral Grand Prize
2010年8月 7th Annual Summer Organic Chemistry Conference
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理学研究科顕彰
2010年3月 名古屋大学大学院理学研究科
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優秀学位論文賞
2010年3月 名古屋大学大学院理学研究科物質理学専攻
論文 40
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Fabrication of MXene transparent conductive films via transfer process 査読有り
Yuki Shibata, Rie Suizu, Kunio Awaga, Jun Hirotani, Haruka Omachi
Applied Physics Express 2023年2月
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Nakahara Shota, Morita Takahiro, Omachi Haruka, Inaba Masafumi, Nakano Michihiko, Suehiro Junya
AIP ADVANCES 12 巻 ( 12 ) 頁： 125302 - 125302 2022年12月
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Ushiroguchi Ryo, Suizu Rie, Matsunaga Yuki, Omachi Haruka, Doi Yuya, Masubuchi Yuichi, Bandow Shunji, Awaga Kunio
CHEMISTRY LETTERS 51 巻 ( 11 ) 頁： 1070 - 1073 2022年11月
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Matsunaga Yuki, Hirotani Jun, Omachi Haruka
AIP ADVANCES 12 巻 ( 4 ) 頁： 045322 - 045322 2022年4月
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Saita Emi, Iwata Masaki, Shibata Yuki, Matsunaga Yuki, Suizu Rie, Awaga Kunio, Hirotani Jun, Omachi Haruka
FRONTIERS IN CHEMISTRY 10 巻 頁： 841313 - 841313 2022年3月
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Matsunaga Yuki, Hirotani Jun, Ohno Yutaka, Omachi Haruka
APPLIED PHYSICS EXPRESS 14 巻 ( 1 ) 頁： 017001 - 017001 2021年1月
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Aqueous two-phase extraction of graphene oxides 査読有り 国際誌
Hayashi Kenta, Inoue Tsukasa, Omachi Haruka
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 59 巻 ( 7 ) 頁： . 2020年7月
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Fabrication of Carbon Nanotube Thin Films for Flexible Transistors by Using a Cross-Linked Amine Polymer 査読有り 国際誌
Matsumoto Kaisei, Ueno Kazuki, Hirotani Jun, Ohno Yutaka, Omachi Haruka
CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL 26 巻 ( 28 ) 頁： 6118 - 6121 2020年5月
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Concise, Single-Step Synthesis of Sulfur-Enriched Graphene: Immobilization of Molecular Clusters and Battery Applications 査読有り 国際共著 国際誌
Omachi Haruka, Inoue Tsukasa, Hatao Shuya, Shinohara Hisanori, Criado Alejandro, Yoshikawa Hirofumi, Syrgiannis Zois, Prato Maurizio
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 59 巻 ( 20 ) 頁： 7836 - 7841 2020年5月
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Concise, Single‐Step Synthesis of Sulfur‐Enriched Graphene: Immobilization of Molecular Clusters and Battery Applications 査読有り 国際共著 国際誌
Haruka Omachi, Tsukasa Inoue, Shuya Hatao, Hisanori Shinohara, Alejandro Criado, Hirofumi Yoshikawa, Zois Syrgiannis, Maurizio Prato
Angewandte Chemie 132 巻 ( 20 ) 頁： 7910 - 7915 2020年5月
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Template synthesis of armchair-edge graphene nanoribbons inside carbon nanotubes 査読有り 国際誌
Kinno Yasuhiro, Omachi Haruka, Shinohara Hisanori
APPLIED PHYSICS EXPRESS 13 巻 ( 1 ) 2020年1月
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Turning On the Near-Infrared Photoluminescence of Erbium Metallofullerenes by Covalent Modification 査読有り 国際共著 国際誌
Xu Dan, Jiang Yuhang, Wang Yuanyuan, Zhou Tonghui, Shi Zujin, Omachi Haruka, Shinohara Hisanori, Sun Baoyun, Wang Zhiyong
INORGANIC CHEMISTRY 58 巻 ( 21 ) 頁： 14325 - 14330 2019年11月
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Aqueous two-phase extraction of semiconducting single-wall carbon nanotubes with isomaltodextrin and thin-film transistor applications 査読有り 国際共著 国際誌
Omachi Haruka, Komuro Tomohiko, Matsumoto Kaisei, Nakajima Minako, Watanabe Hikaru, Hirotani Jun, Ohno Yutaka, Shinohara Hisanori
APPLIED PHYSICS EXPRESS 12 巻 ( 9 ) 2019年9月
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Nakanishi Ryo, Satoh Jyunya, Katoh Keiichi, Zhang Haitao, Breedlove Brian K., Nishijima Masahiko, Nakanishi Yusuke, Omachi Haruka, Shinohara Hisanori, Yamashita Masahiro
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 140 巻 ( 35 ) 頁： 10955 - 10959 2018年9月
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Isolation and structure determination of missing fullerenes Gd@C-74(CF3)(n) through in situ trifluoromethylation 査読有り 国際共著 国際誌
Nakagawa Ayano, Aoyagi Shinobu, Omachi Haruka, Ishino Katsuma, Nishino Makiko, Rio Jeremy, Ewels Chris, Shinohara Hisanori
ROYAL SOCIETY OPEN SCIENCE 5 巻 ( 9 ) 頁： 181015 - 181015 2018年9月
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Determining addition pathways and stable isomers for CF3 functionalization of endohedral Gd@C-60 査読有り 国際共著 国際誌
Ewels Chris, Rio Jeremy, Niwa Hiroyuki, Omachi Haruka, Shinohara Hisanori, Rayson Mark, Briddon Patrick
ROYAL SOCIETY OPEN SCIENCE 5 巻 ( 9 ) 頁： 180588 - 180588 2018年9月
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Crystalline functionalized endohedral C-60 metallofullerides 査読有り 国際共著 国際誌
Nakagawa Ayano, Nishino Makiko, Niwa Hiroyuki, Ishino Katsuma, Wang Zhiyong, Omachi Haruka, Furukawa Ko, Yamaguchi Takahisa, Kato Tatsuhisa, Bandow Shunji, Rio Jeremy, Ewels Chris, Aoyagi Shinobu, Shinohara Hisanori
NATURE COMMUNICATIONS 9 巻 ( 1 ) 2018年8月
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Synthesis of Long-chain Polythiophene inside Carbon Nanotubes 査読有り 国際誌
Kinno Yasuhiro, Omachi Haruka, Nakanishi Yusuke, Shinohara Hisanori
CHEMISTRY LETTERS 47 巻 ( 8 ) 頁： 1022 - 1025 2018年8月
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One-dimensional hydrogen bonding networks of bis-hydroxylated diamantane formed inside double-walled carbon nanotubes 査読有り 国際共著 国際誌
Nakanishi Yusuke, Omachi Haruka, Fokina Natalie A., Schreiner Peter R., Becker Jonathan, Dahl Jeremy E. P., Carlson Robert M. K., Shinohara Hisanori
CHEMICAL COMMUNICATIONS 54 巻 ( 31 ) 頁： 3823 - 3826 2018年4月
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Band-Gap Engineering of Graphene Heterostructures by Substitutional Doping with B3N3 査読有り 国際誌
Sawahata Hisaki, Maruyama Mina, Nguyen Thanh Cuong, Omachi Haruka, Shinohara Hisanori, Okada Susumu
CHEMPHYSCHEM 19 巻 ( 2 ) 頁： 237 - 242 2018年1月
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Purification of 1.9-nm-diameter semiconducting single-wall carbon nanotubes by temperature-controlled gel-column chromatography and its application to thin-film transistor devices 査読有り 国際誌
Thendie Boanerges, Omachi Haruka, Hirotani Jun, Ohno Yutaka, Miyata Yasumitsu, Shinohara Hisanori
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 56 巻 ( 6 ) 2017年6月
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Non-Chromatographic Purification of Endohedral Metallofullerenes 査読有り 国際共著 国際誌
Wang Zhiyong, Omachi Haruka, Shinohara Hisanori
MOLECULES 22 巻 ( 5 ) 2017年5月
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Development of Gd3N@C-80 encapsulated redox nanoparticles for high-performance magnetic resonance imaging 査読有り 国際誌
Gao Zhenyu, Nakanishi Yusuke, Noda Shoko, Omachi Haruka, Shinohara Hisanori, Kimura Hiroyuki, Nagasaki Yukio
JOURNAL OF BIOMATERIALS SCIENCE-POLYMER EDITION 28 巻 ( 10-12 ) 頁： 1036 - 1050 2017年
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Isolation and Structure Determination of a Missing Endohedral Fullerene La@C-70 through In Situ Trifluoromethylation 査読有り 国際誌
Wang Zhiyong, Aoyagi Shinobu, Omachi Haruka, Kitaura Ryo, Shinohara Hisanori
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 55 巻 ( 1 ) 頁： 199 - 202 2016年1月
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Efficient separation of semiconducting single-wall carbon nanotubes by surfactant-composition gradient in gel filtration 査読有り 国際誌
Thendie, Boanerges, Omachi, Haruka, Miyata, Yasumitsu, Shinohara, Hisanori
Japanese Journal of Applied Physics 56 巻 ( 1 ) 頁： 015101 - 015101 2016年
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Template Synthesis of Linear-Chain Nanodiamonds Inside Carbon Nanotubes from Bridgehead-Halogenated Diamantane Precursors 査読有り 国際共著 国際誌
Nakanishi Yusuke, Omachi Haruka, Fokina Natalie A., Schreiner Peter R., Kitaura Ryo, Dahl Jeremy E. P., Carlson Robert M. K., Shinohara Hisanori
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 54 巻 ( 37 ) 頁： 10802 - 10806 2015年9月
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Fabrication and Optical Probing of Highly Extended, Ultrathin Graphene Nanoribbons in Carbon Nanotubes 査読有り 国際共著 国際誌
Lim Hong En, Miyata Yasumitsu, Fujihara Miho, Okada Susumu, Liu Zheng, Arifin, Sato Kayoko, Omachi Haruka, Kitaura Ryo, Irle Stephan, Suenaga Kazu, Shinohara Hisanori
ACS NANO 9 巻 ( 5 ) 頁： 5034 - 5040 2015年5月
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Nano-Saturn: Energetics of the Inclusion Process of C-60 into Cyclohexabiphenylene 査読有り 国際誌
Kigure Shota, Omachi Haruka, Shinohara Hisanori, Okada Susumu
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 119 巻 ( 16 ) 頁： 8931 - 8936 2015年
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Size-Selective Complexation and Extraction of Endohedral Metallofullerenes with Cycloparaphenylene 査読有り 国際共著 国際誌
Nakanishi Yusuke, Omachi Haruka, Matsuura Sanae, Miyata Yasumitsu, Kitaura Ryo, Segawa Yasutomo, Itami Kenichiro, Shinohara Hisanori
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 53 巻 ( 12 ) 頁： 3102 - 3106 2014年3月
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Initiation of carbon nanotube growth by well-defined carbon nanorings 査読有り 国際誌
Omachi Haruka, Nakayama Takuya, Takahashi Eri, Segawa Yasutomo, Itami Kenichiro
NATURE CHEMISTRY 5 巻 ( 7 ) 頁： 572 - 576 2013年7月
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Synthesis of Cycloparaphenylenes and Related Carbon Nanorings: A Step toward the Controlled Synthesis of Carbon Nanotubes 査読有り 国際誌
Omachi Haruka, Segawa Yasutomo, Itami Kenichiro
ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH 45 巻 ( 8 ) 頁： 1378 - 1389 2012年8月
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Combined experimental and theoretical studies on the photophysical properties of cycloparaphenylenes 査読有り 国際誌
Segawa Yasutomo, Fukazawa Aiko, Matsuura Sanae, Omachi Haruka, Yamaguchi Shigehiro, Irle Stephan, Itami Kenichiro
ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY 10 巻 ( 30 ) 頁： 5979 - 5984 2012年
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Size-selective synthesis of [9]-[11] and [13]cycloparaphenylenes 査読有り 国際誌
Ishii Yuuki, Nakanishi Yusuke, Omachi Haruka, Matsuura Sanae, Matsui Katsuma, Shinohara Hisanori, Segawa Yasutomo, Itami Kenichiro
CHEMICAL SCIENCE 3 巻 ( 7 ) 頁： 2340 - 2345 2012年
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Synthesis and Racemization Process of Chiral Carbon Nanorings: A Step toward the Chemical Synthesis of Chiral Carbon Nanotubes 査読有り 国際誌
Omachi Haruka, Segawa Yasutomo, Itami Kenichiro
ORGANIC LETTERS 13 巻 ( 9 ) 頁： 2480 - 2483 2011年5月
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[9]Cycloparaphenylene: Nickel-mediated Synthesis and Crystal Structure 査読有り 国際誌
Segawa Yasutomo, Senel Petr, Matsuura Sanae, Omachi Haruka, Itami Kenichiro
CHEMISTRY LETTERS 40 巻 ( 4 ) 頁： 423 - 425 2011年4月
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Concise Synthesis and Crystal Structure of [12]Cycloparaphenylene 査読有り 国際誌
Segawa Yasutomo, Miyamoto Shinpei, Omachi Haruka, Matsuura Sanae, Senel Petr, Sasamori Takahiro, Tokitoh Norihiro, Itami Kenichiro
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 50 巻 ( 14 ) 頁： 3244 - 3248 2011年
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Theoretical Studies on the Structures and Strain Energies of Cycloparaphenylenes 査読有り 国際誌
Segawa Yasutomo, Omachi Haruka, Itami Kenichiro
ORGANIC LETTERS 12 巻 ( 10 ) 頁： 2262 - 2265 2010年5月
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A Modular and Size-Selective Synthesis of [n]Cycloparaphenylenes: A Step toward the Selective Synthesis of [n, n] Single-Walled Carbon Nanotubes 査読有り 国際誌
Omachi Haruka, Matsuura Sanae, Segawa Yasutomo, Itami Kenichiro
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 49 巻 ( 52 ) 頁： 10202 - 10205 2010年
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Arylation of Allylsilanes through Rhodium Catalysis 査読有り 国際誌
Omachi Haruka, Itami Kenichiro
CHEMISTRY LETTERS 38 巻 ( 2 ) 頁： 186 - 187 2009年2月
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Selective Synthesis of [12]Cycloparaphenylene 査読有り 国際誌
Takaba Hiroko, Omachi Haruka, Yamamoto Yosuke, Bouffard Jean, Itami Kenichiro
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 48 巻 ( 33 ) 頁： 6112 - 6116 2009年
書籍等出版物 4
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二次電池の材料に関する最新技術開発
大町 遼（ 担当： 分担執筆 , 範囲: 硫黄修飾グラフェンの合成とバッテリー部材への応用）
技術情報協会 2022年6月
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カーボンナノチューブの表面処理・分散技術と複合化事例
大町遼（ 担当： 分担執筆 , 範囲: カーボンナノチューブの内部空間を利用した1次元ナノ物質の創製）
技術情報協会 2019年12月 （ ISBN:9784861047725 ）
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カーボンナノチューブ・グラフェンの応用研究最前線 : 製造・分離・分散・評価から半導体デバイス・複合材料の開発、リスク管理まで
大町遼・北浦良・篠原久典（ 担当： 分担執筆 , 範囲: 水系二相系(ATP)分離）
エヌ・ティー・エス 2016年9月 （ ISBN:9784860434564 ）
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フラーレン誘導体・内包技術の最前線
大町遼・篠原久典（ 担当： 分担執筆 , 範囲: フラーレン・金属内包フラーレンの分子構造と電子物性）
シーエムシー出版 2014年4月 （ ISBN:9784781309378 ）
MISC 1
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研究物語 世界初,カーボンナノベルト合成までの軌跡 : 12年の歴史とドラマ
伊丹 健一郎, 瀬川 泰知, 大町 遼, 八木 亜樹子
化学 = Chemistry72 巻 ( 8 ) 頁： 29 - 37 2017年8月
講演・口頭発表等 28
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Separation of Semiconducting Carbon Nanotubes using Isomaltodextrin and Thin Film Transistor Applications 招待有り
ICPAC 2022, Kota Kinabalu 2022年11月25日
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イソマルトデキストリンを用いた半導体性カーボンナノチューブの分離と薄膜トランジスタ応用 招待有り
大町 遼
日本化学会第102春季年会 2022年3月24日
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Organic synthetic approaches to nanocarbon-based hybrid materials 招待有り
Haruka Omachi
The 60th Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium 2021年3月2日
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有機化学を基盤とするナノカーボンエレクトロニクスへの展開 招待有り
大町 遼
2020先端化学研究会 2020年9月12日
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イソマルトデキストリンを用いた水系2相分離による 半導体性カーボンナノチューブ抽出と薄膜トランジスタ応用 招待有り
大町 遼
第81回応用物理学会秋季講演会 2020年9月11日
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Molecular engineering for nanocarbon electronics 招待有り
Haruka Omachi
E-MRS 2020 Spring Meeting (postponed due to COVID-19) 2020年5月1日
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カーボンナノチューブを用いた 1 次元ナノ物質の合成および薄膜トランジスタ応用 招待有り
大町 遼
高分子学会九州支部大学間連携フォーラム (cancelled due to COVID-19) 2020年2月
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ナノカーボン材料の分子エンジニアリング 招待有り
大町遼
炭素材料学会第6回次世代の会 2019年11月
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Nanocarbon Materials for Electronics: Battery and Transistor Applications 招待有り
Haruka Omachi
NANOTEXNOLOGY 2019 2019年8月
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Polymer and Nanocarbon Chemistry: toward Conductive Material Applications 招待有り
Haruka Omachi
Okada Group Seminar 2019年5月
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カーボンナノチューブの内部空間を利用した新奇１次元ナノ物質の創製 招待有り
大町 遼
日本化学会第99春季年会 2019年3月
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含硫黄試薬による酸化グラフェンの変換 招待有り
大町 遼
2018 先端化学研究会 2018年9月
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Oxidative Degradation of Carbon Nanotubes and Extraction of Encapsulated Materials 招待有り
Haruka Omachi
ATI研究助成成果発表会 2018年5月
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カーボンナノチューブを用いた材料創製「1次元ナノ物質の合成とトランジスタ応用」 招待有り
大町 遼
京都大学エネルギー理工学研究所 第11回センター談話会 2018年3月
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半導体性単層カーボンナノチューブの高効率分離法の開発と薄膜トランジスタへの応用 招待有り
大町 遼
統合物質創製化学推進機構 第3回統合物質シンポジウム 「物質創製化学の新潮流」 2017年11月
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カーボンナノチューブの化学：基礎研究と応用研究 招待有り
大町 遼
2017年名古屋大学オープンキャンパス 2017年8月
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Challenges to Carbon Nanotubes by Organic Chemist 招待有り
Haruka Omachi
Okada Group Seminar 2017年5月
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CNT-template synthesis and extraction of one-dimensional nanomaterials 招待有り
Haruka Omachi
6th SKKU-NU Joint Symposium on Neuroscience 2017年2月
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Efficient separation of semiconductor SWNTs 招待有り
Haruka Omachi
Specail Session -IRENA Project by JST-EC DG RTD- 第8回ナノカーボン実用化推進研究会 2017年2月
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カーボンナノチューブの酸化分解反応と内包物質の抽出 招待有り
大町 遼
第６回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン若手研究会 2016年9月
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カーボンナノチューブの内部空間を利用した新物質創製 招待有り
大町 遼
統合物質創製化学推進事業第６回統合物質シンポジウム 「次世代を拓く新物質創製化学」 2015年4月
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カーボンナノチューブの内部空間を利用した新物質創製 招待有り
大町 遼
日本化学会第95春季年会Reaxys PhD Prizeランチョンセミナー 2015年3月
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tert-Butoxide Mediated Arylation of Single-wall Carbon Nanotubes with Iodoarenes 招待有り 国際会議
Haruka Omachi
2nd International Conference of Smart Systems Engineering 2014 2014年10月
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Synthesis of carbon nanotubes from cycloparaphenylenes 招待有り
Haruka Omachi
2014 Reaxys Inspiring Chemistry Conference, Grindelwald 2014年10月
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tert-Butoxide Mediated Arylation of Single-wall Carbon Nanotubes with Iodoarenes 招待有り
Haruka Omachi
2nd International Conference of Smart Systems Engineering 2014年10月
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tert-Butoxide Mediated Arylation of Single-wall Carbon Nanotubes with Iodoarenes 招待有り
大町 遼
物質創製化学推進事業第５回若手研究会 2014年6月
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有機合成化学とナノカーボン科学へのアプローチ 招待有り
大町 遼
ナノ構造物性研究室セミナー 2014年6月
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Selective Complexation and Extraction of Endohedral Metallofullerenes with Cycloparaphenylene 招待有り
Haruka Omachi
16th IRTG Joint Symposium 2013年10月
科研費 11
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化学修飾に基づくマキシンの電子状態制御とハイブリッド材料への展開
研究課題/研究課題番号：22K04855 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
大町 遼
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
本研究では、申請者らがこれまでのナノカーボン材料研究で培ってきた化学修飾および評価技術を駆使することで、２次元原子層物質のひとつであるマキシン（MXene）に対する化学修飾に伴う電気伝導性変化を明らかにする。その上で高電気伝導化を実現すべく、様々な官能基を導入する新手法の開発し、構造や組成に着目した系統的な材料設計指針を確立することで、マキシンのポテンシャルを最大限に引き出した革新的なハイブリッド材料の創出を目指す。
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低環境負荷デバイス応用に資する高性能ナノカーボン電極材料の開発
2022年 - 2023年
新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO) 官民による若手研究者発掘支援事業
担当区分：研究代表者
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ファンデルワールス材料のキャリア制御によるアクティブ熱輸送制御
研究課題/研究課題番号：20KK0087 2020年10月 - 2024年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
廣谷 潤, 大町 遼, 杉目 恒志, 劉 麗君, 山中 真仁
担当区分：研究分担者 資金種別：競争的資金
本研究では、電子工学・化学・機械工学に特徴を持つ国際異分野若手研究者を結集して、原子層材料の熱物性をキャリア量や欠陥密度を厳密に把握したうえで明らかにすることを研究目的とする。ラマン分光計測やナノデバイスによる熱・電気計測で実績のある研究代表者に加え、材料組成制御、表面化学修飾、シミュレーションなどの強力な分担者のサポートの下、高感度熱計測の1つであるサーモリフレクタンス計測やナノ界面熱輸送に関して実績のある国際共同研究者がタッグを組むことで、層状物質に関する熱輸送の国際共同研究を推進する。
COVID-19の影響が引き続き続いており、国際共同研究先を訪問しての共同研究の見込みが立たないため、国内、海外両側面での熱計測およびナノ材料関連の研究を実施した。
国内研究に関しては、ラマン分光法を用いてナノカーボン材料の一つであるカーボンナノチューブの熱物性に関する研究を実施した。ラマン分光における温度評価で幅広く利用されてきたカーボンナノチューブに特有のGピークに着目し、様々な欠陥密度におけるGピークの温度依存性について調査を実施した。その結果、カーボンナノチューブの欠陥密度が増えるにつれて、Gピークの温度依存性が大きくなる結果を初めて見出すことができた。実際、製造されるカーボンナノチューブの質は様々であり、本研究成果を用いることでより正確な熱物性評価が行えることが期待できる。これ以外にもカーボンナノチューブへの高温安定P型ドーピング方法を確立することができた。具体的には、カーボンナノチューブに対して２００℃でも安定なものを得ることができており、今後高温環境下で使用されるアプリケーション応用などが期待できる。
国際共同研究として、ラマン分光法によるカーボンナノチューブの熱物性計測結果などを含めて、１２月に共同の研究発表会を行い、双方の研究発表を行うことで、熱物性に関する理解を深めることができた点は、直接訪問しての相互交流が難しい中では苦肉の策ではあるものの、交流を継続しつつ成果を創出できている意義は大きい。
研究そのものに関しては、ラマン分光による熱計測、サーモリフレクタンス法による熱計測手法の共同開発など順調に進んでいる。特にサーモリフレクタンス法による熱計測では、実験系を構築するにあたり様々な点で相互アドバイスや意見交換を実施できており、高精度な熱物性実験系を構築するうえで非常に大きな成果を得ることができている。使用する原子層材料に関しても、高温で安定なドーピング技術開発、原子層材料剥離技術開発など、多くの点で想定以上の進展がある。しかしながら、国際共同研究に関しては共同の研究会参加や交流は実施できているものの、現地を訪問しての研究交流ができていない点が課題として残っている。
COVID-19の状況や国際情勢を見極める必要性があるが、研究課題そのものは順調な進展があることから、現地を訪問しての積極的研究交流を残り２年間は実施していきたい。航空機の国際線などの状況改善や、現地での隔離期間の短縮などが見込めない場合は、研究期間を延長することなども視野に研究を推進することで、研究者では合意ができている。２０２２年度上半期は、引き続きCOVID-19の影響が続くことを想定し、研究課題実施そのものの進展を重点的に実施しつつ、下半期からは現地訪問を積極的に検討しつつ、相互訪問が難しい場合は、オンラインでの最低限の交流などの代替案を実施することとする。 -
カーボンナノチューブへの有機ハロゲン化剤の効率内包法と安定ドーピング技術の開発
研究課題/研究課題番号：19K15539 2019年4月 - 2021年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
大町 遼
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
カーボンナノチューブ（CNT）は優れた導電性を有する魅力的な物質であるが、実際に導電性フィルムなどに用いる場合には、ドーピングと呼ばれる正孔の注入を行い導電性を向上が必要である。しかし、臭素など多くのドーピング分子は揮発性や大気不安定性のため、経時変化によりCNTの導電性が減少してしまう問題を抱えている。
本研究では、臭素前駆体としての有機ブロモ化剤の内包による、効率的なドーピング法の確立を目的とする。内包により外環境から遮断されることで、ドーピングの長期安定性が期待できる。長期間安定なCNTのp型ドーピング法を確立した後には、CNT薄膜を作製し低抵抗な透明導電性フィルムの創出を目指す。
本研究では有機ハロゲン化剤のCNTへの効率的内包技術の確立し、CNTの長期安定ドーピング技術の開発を目的とした。有機ブロモ化剤を用いて、臭素原子がCNTに取り込まれ、p型ドーピングしていることを確認したものの、トランジスタ特性を変化させるほどの効率的なドーパント内包には至らなかった。一方で、検討の過程において、いくつかの有機酸化剤が高温条件および長期安定性に優れたpドーパントとして作用することを確認している。また、評価デバイスである薄膜トランジスタを作製する上で必要となった、半導体CNTの分離方法と新規CNT薄膜形成法もあわせて見出した。
本研究の遂行によりCNTトランジスタの実用化に向けての課題の一つであったドーピング技術の確立と長期安定動作の実証に向けての手法が確立された。本研究をさらに発展させることで、人に貼って使えるストレッチャブルCNTデバイスなどの実用化への道が拓けるという意味でその意義は大きい。 -
研究課題/研究課題番号：19203618 2019年 - 2024年
戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 CREST
担当区分：研究分担者
身近なナノマテリアルや微粒子が惹起する生体応答が、日本人の2大死因であるがんと動脈硬化症の発症や進展にどのような意義を有するのかを解析する。環境汚染物質や今後普及するウエアラブル・フレキシブルデバイスのナノマテリアルについても検討し、ナノマテリアル生体影響の一般原理を解明することにより、安全な労働環境や市民生活に寄与する成果を発信すると同時に、新たなドラッグ・デリバリーシステムへの基盤を検討する。
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2018年
科学技術振興機構 産学が連携した研究開発成果の展開 研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 機能検証フェーズ 試験研究タイプ
大町 遼
担当区分：研究代表者
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研究課題/研究課題番号：16H06350 2016年5月 - 2021年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(S) 基盤研究(S)
篠原 久典
担当区分：研究分担者 資金種別：競争的資金
前年度に合成した極小幅のグラフェンナノリボン(GNR)について、カーボンナノチューブ(CNT)内部からの抽出に取り組んだ。様々な条件を検討したところ、GNR内包CNTの分散液をオゾン処理することで、GNRが選択的に得られることを、ラマンスペクトルにより確認した。現在はこの物質の物性測定に向けてGNRの分散およびデバイス作製に向けた条件探索を行っている。また、当初の計画にはなかったが、水素結合を利用することで従来はCNTに内包することが出来なかった分子を内包することに成功した。ジアマンタンというsp3炭素骨格からなる分子はパイ-パイ相互作用が期待できないことから、通常はCNTへの内包は困難である。しかし、両端をヒドロキシメチル基で修飾することでCNTの内部に密に内包できることが、電子顕微鏡観察および各種スペクトル測定から明らかとなった。
また、グラフェン層間の空間を新たに利用することで、カーボンナノチューブの1次元空間とは異なった新たな物質創製が可能となる。昨年度は、グラフェン層間空間を有効に利用するために必要となる高結晶性のグラフェンを得るため、銅を基板とするグラフェンの化学気相成長法による結晶成長の条件を検討した。この結果、水素が過剰な条件では多結晶グラフェンの結晶グレインに強固な結合が形成され、丈夫な多結晶シートとなることがわかった。これを用いてグラフェン層間に様々な物質を挿入したところ、予備的な結果ではあるものの液体状の水から常温で氷となっているものまでを観察することに成功した。また、ヨウ化銀を内包させたところ、常温常圧では安定相ではないアルファ相が生成していることが明らかとなった。これは、グラフェン層間空間における高圧効果が重要な役割を果たしていると考えられる。今後、空間的な制限に加えて、圧力効果を用いることで、新奇な物質を創製することができると考えられる。
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。 -
原子層物質の内包による新規ナノリボン・ナノチューブの創製と機能開拓
研究課題/研究課題番号：16H02248 2016年4月 - 2017年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 基盤研究(A)
篠原 久典
担当区分：研究分担者
本研究課題を始めてから停止まで一ヶ月余りと期日が限られていたため、実質の研究の進展はほとんど無いが、以下にこれまでの進展をまとめる。
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単層カーボンナノチューブ (SWCNT)内部で原子層物質で最も代表的なグラフェン・ナノリボンの合成実験を開始した。グラフェン・ナノリボンの合成はジブロモ・ビアントラセンを用いた。これは、SWCNTの内部直径とジブロモ・ビアントラセンの幅は丁度フィットするためである。SWCNTへの内包は昇華法を用いた。透過型電子顕微鏡(TEM)観察では、SWCNT内部に内包されたジブロモ・ビアントラセンを確認することが出来た。今後は、これを高温熱処理をして実際にSWCNT内部でグラフェン・ナノリボンが生成されるかをTEM観察する。
28年度が最終年度であるため、記入しない。
28年度が最終年度であるため、記入しない。 -
カーボンナノチューブにおける新規ラジカル反応の開発と機能性ナノカーボンの創出
研究課題/研究課題番号：15K21073 2015年4月 - 2018年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B) 若手研究(B)
大町 遼
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
カーボンナノチューブの内部空間を利用して、従来にはない様々な1次元物質を合成することに成功した。従来の熱融合反応とは異なり、温和な条件下での炭素-炭素結合形成反応および水素結合形成を利用することで、効率的に新規１次元物質を構成することが可能である。実際にポリチオフェンやダイヤモンドポリマーといった１次元物質の合成を実証している。特にカーボンナノチューブ内部のポリチオフェンは通常とは異なり、固体状態であっても主鎖がねじれることなく平面共役骨格を保つことができ、また金属型カーボンナノチューブをpドープすることが明らかとなった。
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新規大環状化合物による包接を鍵とした金属内包フラーレンの可溶化と単離法の開発
研究課題/研究課題番号：25887029 2013年8月 - 2015年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援 研究活動スタート支援
大町 遼
担当区分：研究代表者
配分額：2730000円 （ 直接経費：2100000円 、 間接経費：630000円 ）
広範囲の応用・実用化の期待されている金属内包フラーレンについて、新規大環状化合物による包接を鍵としたの可溶化と単離報の開発を目指した。剛直なパイ共役骨格を持つ新たな環状化合物を合成し、その化合物を用いた包接の評価を行った。この化合物は簡便に合成でき、多量に供給することが可能である。各種評価法からから、一定のサイズを持つフラーレンを選択的に包接することができる性質をもつことを見出した。 また、理論研究者との共同研究によって、従来にない新たなフラーレンを包接する環状化合物の設計を行い、その包接時の安定化エネルギーなどを評価した。
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純正カーボンナノチューブの完全化学合成
研究課題/研究課題番号：10J03635 2010年 - 2012年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
大町 遼
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：2100000円 （ 直接経費：2100000円 ）
カーボンナノチューブは稀少金属などを一切含まない炭素原子のみから構成され、高い機械的強度・電気伝導性・超電導性など様々な機能を持つため非常に注目されている次世代マテリアルである。1991年に飯島らによって発見されて以来世界中で研究されているが、直径・長さ・構造を制御した純粋なカーボンナノチューブ合成は未だ達成されておらず、学術的に大きなインパクトを与えるだけでなく産業界において強く望まれている技術である。
有機化学的なビルドアップによる、分子式として表せる純正カーボンナノチューブの完全化学合成を目標として研究を行った。我々はすでにアームチェア型カーボンナノチューブの最短骨格であるシクロパラフェニレンの直径選択的な自在合成法の開発に成功している。また、シクロパラフェニレンこの側面構造と直径という「情報」が埋め込まれていると考え、テンプレートとすることでそれぞれに対応するカーボンナノチューブを合成できると予想した。そこで様々な合成法と詳細な条件を検討した結果、シクロパラフェニレンに対して減圧条件下でエタノールと反応させることによってカーボンナノチューブの生成が確認された。透過型電子顕微鏡観察やラマン分光法などによって合成したカーボンナノチューブを評価したところ、用いるシクロパラフェニレンのサイズに近い直径分布が観測されており、この事実もシクロパラフェニレンがテンプレートとして働いていることを示唆している。また、高温下でのシクロパラフェニレンの高温下での挙動の調査することで、新たなカーボンナノチューブの生成機構についての提唱も行なっている。いまだ収量など改善の余地が残るものの、これらの結果は選択的なカーボンナノチューブの自在合成法に向けた重要な一歩といえる。
産業財産権 8
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薄膜形成方法
廣谷 潤, 大町 遼
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積層体、積層体の製造方法、および、積層体を備えるデバイス
大町 遼, 廣谷 潤
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半導体型カーボンナノチューブの分離方法、混合溶液および分散液
大町 遼, 篠原 久典, 渡邊 光
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半導体型カーボンナノチューブの分離方法および半導体素子の製造方法
大町 遼, 篠原 久典
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カーボンナノチューブの分解方法
大町 遼, 篠原 久典, 山岸 美保
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官能基含有又は非含有環状化合物及びこれらの製造方法
伊丹 健一郎, 瀬川 泰知, 大町 遼, 松浦 沙奈枝, 中西 勇介, 石井 優貴
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カーボンナノリング及びその製造原料として好適な輪状の化合物の製造方法
伊丹 健一郎, 瀬川 泰知, 宮本 慎平, 大町 遼, 松浦 沙奈枝, セネル ペトル
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カーボンナノリング及びその製造方法、並びに該カーボンナノリングの製造原料として好適な化合物及びその製造方法
伊丹 健一郎, 瀬川 泰知, 大町 遼, 松浦 沙奈枝, 松井 克磨
担当経験のある科目 (本学) 4
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理学部化学実験
2020
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化学演習Ⅱ
2020
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化学演習Ⅰ
2020
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物理化学実験
2020
メディア報道 18
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硫黄修飾グラフェンの合成とLIB部材への応用 新聞・雑誌
2020年5月
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食物繊維を用いたカーボンナノチューブの精製 新聞・雑誌
日本出版制作センター 月刊 JETI 12月号 81-83 2019年12月
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食物繊維でカーボンナノチューブを精製！ 新聞・雑誌
誠文堂新光社 子供の科学 11月号 20 2019年11月
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半導体CNT、安価に精製 新聞・雑誌
日本経済新聞社 日経産業新聞 6 2019年8月
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Study reveals dietary fibre that effectively purifies carbon nanotubes インターネットメディア
Newkerala.com 2019年8月
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Study reveals dietary fibre that effectively purifies carbon nanotubes インターネットメディア
ANI NEWS 2019年8月
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Study reveals dietary fibre that effectively purifies carbon nanotubes インターネットメディア
Nanowerk 2019年8月
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Dietary fiber effectively purifies carbon nanotubes インターネットメディア
SCITECHDAILY 2019年8月
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Purifying Carbon Nanotubes Using Dietary Fiber Is Cheap and Effective インターネットメディア
Business Standard 2019年8月
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Study reveals dietary fibre that effectively purifies carbon nanotubes インターネットメディア
Firstpost 2019年8月
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NEW COST EFFECTIVE METHOD CAN BE USED TO SEPARATE TWO TYPES OF CARBON NANOTUBES インターネットメディア
ScienceDaily 2019年8月
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Dietary fibre effectively purifies carbon nanotubes インターネットメディア
AZoNano 2019年8月
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New, Cheaper Technique Effectively Separates Two Types of Carbon Nanotubes インターネットメディア
Asia Research News 2019年8月
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Dietary fibre effectively purifies carbon nanotubes インターネットメディア
EurekAlert 2019年8月
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Dietary fibre effectively purifies carbon nanotubes インターネットメディア
AAAS 2019年8月
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Polymerization of carbon cage structures to linear diamond-like structures inside carbon nanotubes インターネットメディア
Phys.org 2015年9月
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Synthesizing nanodiamond-like carbon chains inside nanotubes インターネットメディア
Newkerala.com 2015年9月
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Nanodiamonds Lined Up インターネットメディア
ChemViews Magazine 2015年9月