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C60・モリブデン酸化物複合体の熱電・電気伝導特性

中谷真人，河合拓哉，渡邊真太，尾上順

第68回応用物理学会春季学術講演会

開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：オンライン開催国名：日本国

C60薄膜は室温付近において非常に大きなN型熱電特性を有するため1、人体装着型素子の独立電源への応用が期待される。しかしながら、実用的な熱電素子はN型とP型（S > 0）の熱電材料を直列接続したπ型構造であることから、C60薄膜の実用化には、P型特性の発現が必須である。また、高抵抗のC60薄膜の電気伝導率（σ）の向上も実用上必要不可欠である。我々は、これまで走査トンネル顕微法・分光法を用いて、C60とMoO3を複合化することにより、MoO3クラスター［(MoO3)n］がC60薄膜中に埋め込まれ、C60薄膜へ局所的に正孔ドープが起きることを明らかにしてきた2。今回、共蒸着によるC60とMoO3の供給比を調整することで、高いP型熱電特性と高い電気伝導率が得られたので報告する。

Formation of high-performance P-type thermoelectric materials composed of fullerene molecules and molybdenum oxide nanoclusters

Masato Nakaya, Shinta Watanabe, Jun Onoe

開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国

Fullerene (C60) film is one of possible candidates for high-performance thermoelectric materials because of its giant Seebeck coefficient (S) of -110 mV/K at room temperature (RT) [1]. For application of the C60 film to practical thermoelectric devices, it is indispensable to improve a very low electrical conductivity (σ = ca.10-5 Ω-1cm-1) of the C60 film. In addition, since the C60 film exhibits a large N-type S value (< 0), a large P-type S value (> 0) should be emerged for C60-based films, because practical thermoelectric devices have a -type structure composed of a sequential array of P- and N-type thermoelectric materials. In this study, we have demonstrated that the P-type thermoelectric C60-based films can be formed by co-deposition of C60 and molybdenum oxide (MoO3).

Low-dimensional C60 polymers: Fundamental properties and their applications to environment end energy issues 招待有り

Jun Onoe

Formation of highly conductive N-type thermoelectric material by co-deposition of fullerene and cesium carbonate

Tatsuma Izumi, Shinta Watanabe, Masato Nakaya, Jun Onoe

開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国

Fullerene (C60) film exhibits a giant Seebeck coefficient (S) of -110 mV/K at room temperature (RT) [1], thus being one of candidates for novel flexible thermoelectric materials. Our goal is to fabricate high-performance thermoelectric conversion devices with a π-type structure composed of a sequential array of P- and N-type C60-based films. We recently found that the composite film formed by co-deposition of C60 and molybdenum oxide (MoO3) shows a giant P-type S of +40 mV/K and an electrical conductivity (σ) greater by 102 times than that of pristine C60 films [2]. Although the pristine C60 film has the giant N-type S as described above, it shows a very low σ of ca. 10-6 Ω-1cm-1. In this study, we aim to form a highly conductive N-type C60-based film by co-deposition of C60 and cesium carbonate (Cs2CO3).

Control of optical absorption property of PbPc donor film for development of full-spectra organic photovoltaic cells

Hayato Yoshizawa, Masahiro Kato, Masato Nakaya, and Jun Onoe

開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国

Organic photovoltaic cells (OPVs) have been extensively investigated owing to their fascinating advantages such as flexibility, highly designability, and low fabrication cost. However, the energy conversion efficiency (η) of OPVs is still ca. 10%, which is much lower than those (ca. 25% at most) of the conventional Si solar cells. In order to improve the η of OPVs, it is indispensable to increase both the short-circuit current and open-circuit voltage simultaneously. In the former case, it is important to understand the elementary processes of photoelectric conversion [1-4]. In the present study, we examined the structural and optical properties of lead phthalocyanine (PbPc) used as a donor for C60-based OPVs, because PbPc films exhibit absorption bands in a wide wavelength region of 400-1000 nm.

フルスペクトル有機太陽電池の実現へ向けた鉛フタロシアニン蒸着膜の光吸収特性制御

吉沢駿人，加藤雅洋，中谷真人，尾上順

日本原子力学会中部支部大会

開催年月日： 2020年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：オンライン開催国名：日本国

近赤外波長領域（800～1000 nm）に光吸収を示す鉛フタロシアニン薄膜を真空蒸着法により作製し，構造と光吸収特性に対する膜厚及び加熱処理温度依存性を調べ，フルスペクトル有機薄膜太陽電池実現のための評価を行った．

フラーレンと炭酸セシウムの共蒸着による高導電性N型熱電材料の創製

和泉竜馬，中谷真人，尾上順

日本原子力学会中部支部大会

開催年月日： 2020年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国

フレキシブルなπ型熱電素子の実現に向けて、真空共蒸着法でフラーレン（C60）と炭酸セシウム（Cs2CO3）からなる複合薄膜を作製した結果、N型の熱電特性かつC60薄膜に比べて106倍以上の高い導電率を示した。

希少金属元素のリサイクルプロセスの高効化に向けた配位高分子の薄膜化と電気化学的荷電状態制御

渡邉紘貴, 高橋拓人, 中谷真人, 尾上順

日本原子力学会中部支部大会

開催年月日： 2020年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：オンライン国名：日本国

二種類の原料溶液を用いた交互浸漬法を用いて、配位高分子材料の 1 種であるフェロシアン化鉄(FeHCF) を nm オーダーで膜厚制御した薄膜の作製に成功した。さらに、サイクリックボルタンメトリーを用いて、 FeHCF 薄膜を繰り返し酸化・還元(荷電状態を制御)できることも見出した。

C60とモリブデン酸化物の複合化によるP型熱電材料の創製

中谷真人、河合拓哉、渡邊真太、尾上　順

ナノ学会第18回大会

KxC60の化学量論比制御によって駆動する抵抗変化型メモリの動作速度

鈴木智也、中谷真人、渡邊真太、尾上　順

ナノ学会第18回大会

高レベル放射性廃液中の白金族・Moの分離回収に向けたフェロシアン化物ナノ粒子金属収着特性の物理因子解析

渡邊　真太, 稲葉　優介, 三島　理愛, 針貝　美樹, 竹下　健二, 尾上　順

日本化学会第100春季年会

Physical factors determining the sorption properties of ferrocyanide nanoparticles for metal ions toward development of one-step removal of Platinum-group and Mo metal ions from high-level radioactive nuclear waste liquids

Sinta Watanabe, Yusuke Inaba, Ria Mishima, Miki Harigai, Kenji Takeshita, Jun Onoe

高レベル放射性廃液ガラス固化体の高品質・減容化のための白金族元素高収着能を有するシアノ基架橋型配位高分子材料の開発：（7）プロジェクト概要とまとめ

尾上　順，渡邊真太，稲葉優介, 針貝美樹, 竹下健二

日本原子力学会春の大会

シアノ基架橋型配位高分子ナノ空間場の特異な金属イオン収着特性

尾上　順

第２回ミニシンポジウム『生命科学と物質科学の融合による新規エネルギー・物質変換技術の創造をめざして』

Specific reaction field in the sub-nm space of one-dimensional uneven structured C60 polymer film for CO2 activation and immobilization 招待有り国際会議

Jun Onoe

Mini-symposium on Advanced Nanomaterials

開催年月日： 2020年1月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：CNRS, Strasboourg 国名：フランス共和国

Immobilization and reuse of CO2 is one of the urgent tasks for sustaining our global environment. We have recently found that CO2 can be easily immobilized by reacting with H2O at room temperature (RT) in the sub-nm space constructed in one-dimensional (1D) metallic uneven structured C60 polymer film [1], even though the reaction cannot take place at RT in gas phase (activation energy Ea: ca. 2 eV). In addition, the reaction did not proceed in the sub-nm space of pristine C60 film. These results suggest that not only the sub-nm space but also the framework of the 1D polymer play a specific role for the reaction occurred at RT. First-principles calculations indicate that CO2 molecule is stuck in between adjacent 1D C60 polymer chains at their concave portions, and then H2O molecule attacks to the CO2 with bending that remarkably reduces the Ea enough for the reaction to proceed at RT.

C60・金属酸化物複合化によるP型熱電特性の発現

河合拓哉、中谷真人、尾上順

第18回日本表面真空学会中部支部学術講演会

化学量論比制御によって駆動するKxC60不揮発メモリの動作速度

鈴木智也，中谷真人，渡邊真太，尾上順

第18回日本表面真空学会中部支部学術講演会

フラーレンとモリブデン酸化物の複合化による P 型熱電特性の発現と制御

河合拓哉、中谷真人、尾上順

日本原子力学会中部支部第51回研究発表会

C 60 薄膜中におけるカリウムイオンの拡散制御を利用した不揮発メモリの作製と評価

鈴木智也，中谷真人，渡邊真太，尾上順

日本原子力学会中部支部第51回研究発表会

Theoretical investigation of impurity-substituted thermoelectric SiO2 国際会議

Y. Noda, T. Nishii and J. Onoe

12th International Conference Processes in Isotopes and Molecules

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