担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： DOI https://doi.org/10.1039/D2NR01807A

担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1246/bcsj.20210025

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1021/acs.langmuir.0c02190

担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c00729

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1021/acs.chemmater.7b04860

Web of Science

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1039/c6nr07416b

Open Access

Web of Science

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1246/bcsj.20150420

Web of Science

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1002/admi.202500570

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley  

Abstract

MXenes such as Ti₃C₂ and Ti₃CN are 2D materials characterized by the presence of a T_x phase that passivates the reactive titanium surface. Modifying their chemical composition to anchor target molecules is of great interest for addressing key challenges, such as enhancing the conversion of visible light into electricity. In this study, a covalent functionalization strategy is developed to modify the T_x phase of Ti₃C₂ or Ti₃CN with alkyl amines, followed by coupling with Zn‐porphyrin. This process activates the optical properties of MXenes without causing any damage. X‐ray photoelectron spectroscopy and infrared spectroscopy are pivotal in confirming the covalent functionalization, while thermogravimetric analysis, transmission electron microscopy, and additional techniques provided further insights into structural and chemical features. Spectroelectrochemical investigations reveal carrier injection into MXenes under light illumination, potentially enhancing conductivity. Photodetectors fabricated from these films demonstrate responsivities of 1.4–15.0 A W⁻¹ and external quantum efficiencies ranging from 1300 to 2830% in the visible range, making them comparable to well‐established hybrid 2D nanomaterials like MoS₂ and WS₂.

DOI： 10.1002/smll.202503895

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Oxford University Press (OUP)  

Abstract

Mechanical exfoliation of layered materials is one of the most effective methods for obtaining 2D nanosheets. However, this approach is still limited to van der Waals (vdW) layered materials, where interlayer interactions are governed by weak vdW forces. In this study, we used a layered perovskite ferroelectric (CsPb2Nb3O10) as a model system to explore the mechanical exfoliation behavior of ionically bonded non-vdW layered materials. Due to the relatively weak out-of-plane bonds involving the interlayer Cs⁺ ions, CsPb2Nb3O10 could be cleaved into ultrathin sheets with thicknesses ranging from 7.5 to 50 nm. Using piezoresponse force microscopy, we investigated the thickness-dependent ferroelectric properties of CsPb2Nb3O10 nanosheets.

DOI： 10.1093/chemle/upaf006

researchmap

その他リンク： https://academic.oup.com/chemlett/article-pdf/54/2/upaf006/61648459/upaf006.pdf

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)  

DOI： 10.1021/jacs.4c09214

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)  

DOI： 10.1021/acs.nanolett.4c02741

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley  

Abstract

In 2D materials, a key engineering challenge is the mass production of large‐area thin films without sacrificing their uniform 2D nature and unique properties. Here, it is demonstrated that a simple fluid phenomenon of water/alcohol solvents can become a sophisticated tool for self‐assembly and designing organized structures of 2D nanosheets on a water surface. In situ, surface characterizations show that water/alcohol droplets of 2D nanosheets with cationic surfactants exhibit spontaneous spreading of large uniform monolayers within 10 s. Facile transfer of the monolayers onto solid or flexible substrates results in high‐quality mono‐ and multilayer films with high coverages (>95%) and homogeneous electronic/optical properties. This spontaneous spreading is quite general and can be applied to various 2D nanosheets, including metal oxides, graphene oxide, h‐BN, MoS₂, and transition metal carbides, enabling on‐demand smart manufacture of large‐size (>4 inchϕ) 2D nanofilms and free‐standing membranes.

DOI： 10.1002/smll.202403915

researchmap

その他リンク： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/smll.202403915

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Applied Physics Express  

We present a new approach for designing thermal shielding materials using two-dimensional oxide nanosheets. Our approach uses hetero-assembly design [(Ti0.87O2)m (Cs2.7W11O35−d )20 (m = 0, 5, 10)] by overlaying high refractive index (n) Ti0.87O2 nanosheets with transparent conducting Cs2.7W11O35−d nanosheets. Through proper design of the thickness of high-n Ti0.87O2 layers, we achieved the optimum thermal shielding properties with a high NIR reflectance (>46%), a high visible transparency (>76%) and a neutral color in an ultrathin form (<60 nm). Our nanosheet approach is of technological importance for exploring new thermal shielding materials.

DOI： 10.35848/1882-0786/ad13ce

Open Access

Web of Science

Scopus

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1039/D4DT02343A

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ACS Nano  

As a member of the 2D materials family, 2D metal nanosheets (metallenes) have received increasing attention due to their intriguing properties distinct from those of graphene and other inorganic 2D nanosheets. However, the synthesis of metallenes is still challenging, owing to the lack of an efficient synthetic approach. Here we present a facile one-pot approach to the controlled synthesis of Pd nanosheets. A key feature of this process is a stepwise reaction using 2,4,6-trichlorophenyl formate (TCPF); TCPF emits carbon monoxide gas, which acts as both a reductant and a surface capping agent, promoting the anisotropic 2D growth of the Pd nanosheets. Photoemission spectroscopy revealed some peculiar features of the surface charge and valence band states due to suppressed electron transfer at the 2D surface. This surface state caused improved catalytic activity for the hydrogen evolution reaction compared to that of bulk Pd.

DOI： 10.1021/acsnano.3c07861

Web of Science

Scopus

PubMed

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Chemistry Letters  

Two kinds of single-crystalline oxyfluoride nanosheets were synthesized by exfoliation of layered bismuth oxyfluorides intercalated with nitrates. The solution-based exfoliation process produced multilayered cationic oxyfluoride nanosheets with thicknesses of several nanometers. A second harmonic generation measurement clarified that one of the nanosheets had a noncentrosymmetric structure. This is the first example of a cationic nanosheet with nonlinear optical properties.

DOI： 10.1246/cl.230136

Open Access

Web of Science

Scopus

CiNii Research

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Nano Letters  

Dielectric capacitors have greater power densities than batteries, and, unlike batteries, they do not utilize chemical reactions during cycling. Thus, they can become ideal, safe energy storage devices. However, dielectric capacitors yield rather low energy densities compared with other energy storage devices such as batteries and supercapacitors. Here, we present a rational approach for designing ultrahigh energy storage capacitors using two-dimensional (2D) high-κ dielectric perovskites (Ca2Nam-3NbmO3m+1; m = 3-6). Individual Ca2Nam-3NbmO3m+1 nanosheets exhibit an ultrahigh dielectric strength (638-1195 MV m-1) even in the monolayer form, which exceeds those of conventional dielectric materials. Multilayer stacked nanosheet capacitors exhibit ultrahigh energy densities (174-272 J cm-3), high efficiencies (>90%), excellent reliability (>107 cycles), and temperature stability (−50-300 °C); the maximum energy density is much higher than those of conventional dielectric materials and even comparable to those of lithium-ion batteries. Enhancing the energy density may make dielectric capacitors more competitive with batteries.

DOI： 10.1021/acs.nanolett.3c00079

Web of Science

Scopus

PubMed

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ACS Nano  

Thermal shielding materials that can block near-infrared (NIR) light from the sunlight while maintaining visible transparency have become increasingly important from an energy-saving perspective. Here, we demonstrate a gigantic NIR shielding by an engineered plasmonic material based on a two-dimensional (2D) polytungstate (Cs4-xW11O35-d). Starting from a charge-neutral polytungstate (Cs4W11O35), we synthesize charge-imbalanced 2D nanosheets (Cs4-xW11O35-d) that undergo an unusual structural change with the semiconductor-to-metal transition in a reduced atmosphere. Layer-by-layer engineering of the 2D nanosheets enables a plasmon-induced enhancement of the NIR reflectance (>53%) with a high visible transparency (>71%), realizing high-performance thermal shielding. Our approach offers a solution for future thermal management technology.

DOI： 10.1021/acsnano.3c00815

Web of Science

Scopus

PubMed

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Chemistry Letters  

We demonstrated the synthesis of amorphous oxide nanosheets from crystalline nanosheets prepared by the exfoliation of layered compounds. Single-crystalline oxide nanosheets were calcined with C3N4 powder in flowing nitrogen and annealed in air to produce amorphous oxide nanosheets. The cation composition and valence, shape, lateral size, surface roughness, and thickness were not changed by treatment. This approach enables the production of amorphous oxide nanosheets with distinct morphologies and compositions and large lateral sizes.

DOI： 10.1246/cl.230073

Open Access

Web of Science

Scopus

CiNii Research

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of the Ceramic Society of Japan  

We present a new approach for designing flexible energy storage capacitors using two-dimensional (2D) inorganic nanosheets. 2D dielectric Ca2Nb3O10 nanosheet and ferroelectric poly(vinylidene fluoride) (PVDF) were selected as model material systems. LangmuirBlodgett deposition was utilized for layer-by-layer engineering of (Ca2Nb3O10/PVDF) nanocomposite films on an indium tin oxide (ITO)-coated polyethylene terephthalate (PET) substrate. Such a new composite design realized the simultaneous improvement of energy density (37 J cm13) and efficiency (378 %) even in the ultrathin form (320 nm) on the ITO-coated PET substrate. Nanosheet-based flexible capacitors also maintained a stable performance even after 104 times bending cycles. These results indicate that our nanosheet approach is of technological importance for exploring new flexible dielectric capacitors.

DOI： 10.2109/jcersj2.22150

Open Access

Web of Science

Scopus

CiNii Research

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Advanced Electronic Materials  

2D ferroelectrics provide great promise for future electronics owing to their unique properties at 2D limit. Although simple perovskite oxides (such as BaTiO3 and PbTiO3) are an important target for 2D ferroelectrics, controlled synthesis of 2D nanosheets still remains a challenge. Here, this issue is addressed by using a new chemical protocol; unilamellar Ti0.87O2 nanosheets can serve as templates, guiding the solvothermal synthesis of 2D BaTiO3 nanosheets with a molecularly thin thickness (< 3 nm). Raman spectroscopy, second-harmonic generation, and transmission electron microscopy characterizations suggest the formation of tetragonal ferroelectric BaTiO3 nanosheets. Based on piezoresponse force microscopy, BaTiO3 nanosheets exhibit a clear ferroelectric response with a high Curie temperature (≈100 °C) even down to 1.8 nm thickness. This study provides new opportunities to investigate perovskite ferroelectrics with the critical thickness.

DOI： 10.1002/aelm.202201239

Open Access

Web of Science

Scopus

researchmap

その他リンク： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/aelm.202201239

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ACS Applied Materials and Interfaces  

The effective application of 2D materials is strongly dependent on the mass production of high-quality large-area 2D thin films. Here, we demonstrate a strategy for the automated manufacturing of high-quality 2D thin films using a modified drop-casting approach. Our approach is simple; by using an automated pipette, a dilute aqueous suspension is dropped onto a substrate heated on a hotplate, and controlled convection by Marangoni flow and liquid removal causes the nanosheets to come together to form a tile-like monolayer film in 1-2 min. Ti0.87O2 nanosheets are utilized as a model system for investigating the control parameters such as concentrations, suction speeds, and substrate temperatures. We perform the automated one-drop assembly of a range of 2D nanosheets (metal oxides, graphene oxide, and hexagonal boron nitride) and successfully fabricate various functional thin films in multilayered, heterostructured, and sub-micrometer-thick forms. Our deposition method enables on-demand large-size (>2 inchϕ) manufacturing of high-quality 2D thin films while reducing the time and sample consumption.

DOI： 10.1021/acsami.3c02250

Web of Science

Scopus

PubMed

researchmap

担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Small  

Recent progress in 2D materials has initiated new fields of molecularly thin amorphous materials with mysterious properties and structures. However, designed synthesis of molecularly thin amorphous silica still remains a challenge; whether free-standing molecularly thin amorphous silica nanosheets can exist is unclear. Here, this issue is addressed by using a new chemical protocol; solid-state surfactant lamellae with ordered alkyl-chain arrangements can serve as superior templates guiding free-standing amorphous silica nanosheets. Simple sonication of the lamellar hybrids allows exfoliation into monolayer amorphous silica nanosheets with 0.9 nm thickness. In addition, the nanosheets show the distinctive feature of high colloidal stability that enables atomic layer engineering of silica nanocoatings and dielectric nanofilms. The approach may shed new light on the properties and applications of old silica.

DOI： 10.1002/smll.202300022

Web of Science

Scopus

PubMed

researchmap

その他リンク： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/smll.202300022

記述言語：英語  

DOI： 10.1002/aelm.202201239

Open Access

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Scientific Reports  

Desired electrode patterning on two-dimensional (2D) materials is a foremost step for realizing the full potentials of 2D materials in electronic devices. Here, we introduce an approach for damage-free, on-demand manufacturing of 2D material devices using light-emitting diode (LED) lithography. The advantage of this method lies in mild photolithography by simply combining an ordinary optical microscope with a commercially available LED projector; the low-energy red component is utilized for optical characterization and alignment of devices, whereas the high-energy blue component is utilized for photoresist exposure and development of personal computer designed electrode patterns. This method offers maskless, damage-free photolithography, which is particularly suitable for 2D materials that are sensitive to conventional lithography. We applied this LED lithography to device fabrication of selected nanosheets (MoS2, graphene oxides and RuO2), and achieved damage-free lithography of various patterned electrodes with feature sizes as small as 1–2 μm. The LED lithography offers a useful approach for cost-effective mild lithography without any costly instruments, high vacuum, or complex operation.

DOI： 10.1038/s41598-023-29281-w

Open Access

Web of Science

Scopus

PubMed

researchmap

その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41598-023-29281-w

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Chemistry Letters  

We demonstrated a rational approach for designing highperformance polymer-based energy storage capacitors. Twodimensional paraelectric Ca2Nb3O10 nanosheets were deposited on a ferroelectric poly(vinylidene fluoride) (PVDF) film to form paraelectric/ferroelectric hetero-assemblies. Such an artificial structuring enabled tailoring of the breakdown strength and dielectric response, realizing an enhanced energy density (∼10 J cm-3) compared to pristine PVDF film (∼1 J cm-3).

DOI： 10.1246/cl.220466

Web of Science

Scopus

researchmap

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： https://doi.org/10.1246/cl.200387

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1246/bcsj.20170053

Web of Science

記述言語：日本語  

<p>  Mesoporous silica nanoparticles have attracted great attention because of their potential applications as catalysts, drug/gene delivery carriers, and optical materials because of high surface area, large pore volume, transparency, biocompatibility, and high cell uptake efficiency. This review reports general preparation and applications of mesoporous silica nanoparticles, and our recent efforts on the preparation of well-dispersed mesoporous silica nanoparticles with precisely controlled particle size, pore size, functionality, and morphology.</p>

DOI： 10.19009/jjacg.44.2_82

Open Access

CiNii Research

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1002/cnma.201500010

Web of Science

掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1039/c5nr04465k

Open Access

Web of Science

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1021/cm500619p

Web of Science

開催年月日： 2021年11月

記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

開催地：オンライン   国名：日本国  

開催年月日： 2021年11月

記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

開催地：オンライン   国名：日本国  

開催年月日： 2021年10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  

開催年月日： 2021年10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  

開催年月日： 2021年9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  

開催年月日： 2021年9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  

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  

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  

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  

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  

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  

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  

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  

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  

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（基調）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

researchmap

開催年月日： 2023年3月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2023年3月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年12月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年12月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年12月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年12月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年12月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年12月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年12月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年11月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年11月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年11月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年11月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年11月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年10月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年10月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年10月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年10月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年10月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年10月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年10月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年10月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年10月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年10月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年9月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年9月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年9月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年9月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年9月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年9月

会議種別：口頭発表（招待・特別）  

開催年月日： 2022年9月

会議種別：ポスター発表  

開催年月日： 2022年8月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2022年7月

会議種別：口頭発表（一般）  

開催年月日： 2021年9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  

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

開催地：オンライン   国名：日本国  

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

開催地：オンライン  

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

開催地：オンライン   国名：日本国  

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

開催地：オンライン   国名：日本国