2008年度
 理学部 化学科 物性化学教室
 Material Research Laboratory

教授:
  森山 廣思
准教授:
  菅井 俊樹
■ 概要
新規分子集合体系の設計と物性開拓をテーマに,炭素ナノ材料を素材として分子集合体としての単結晶あるいは非晶質の新規物質合成とそれらが示す諸物性を中心に研究を進めています。複合的分子集合体を構築し,その物性を探求する研究を中心に,伝導物性のほか磁性や非線形光学特性など新たな物性の探求に関しても検討を進めていきたいと考えています。
1)フラーレンアニオンラジカル塩単結晶の育成と物性:アルカリ金属ドープC60による超伝導性の発現や,[TDAE]C60の強磁性的な物性発現のキーとなるフラーレンアニオンラジカルの物性解明のために,嵩高いカウンターカチオンを用いることにより,電解結晶成長法や液相拡散法によりフラーレンアニオンラジカルの単結晶化を試み,C60アニオンラジカル塩を初めて単離し結晶構造を明らかにしました。トリフェニルメタン系カチオン性色素による半導体的な挙動を示す C60アニオンラジカル塩アニオンラジカル塩単結晶が得られています。
2)有機薄膜-電極界面の制御による高応答性光機能素子の開発
有機固体薄膜を用いた光機能素子の光―電流変換効率や時間的応答性を飛躍的に向上するための基本的条件を明らかにするために、電極-有機膜界面の果たす役割に焦点を絞り、高応答性を実現するための界面の化学的制御に関する研究を行っています。機能性ナノ超薄膜を介する効率的な電子移動を実現するために、金コロイドとの相互作用を意図して、二次元ないし三次元のπ電子材料として、フラーレン、ポルフィリン、オリゴチオフェン、ナノチューブの新たな官能基化を行い、有機薄膜素子への応用展開を図ります。
3)新規ナノ物質の創成と構造制御を、特にナノ炭素物質であるフラーレンやナノチューブを中心に行っています。ナノ炭素物質は共役π結合による高い電子移動特性など高性能電子デバイスとしての活用の可能性や、強い化学結合を基盤とする高強度材料になる可能性を持ちます。我々が独自に創製した2層カーボンナノチューブはこれらの電子デバイスや高強度材料としての特性を示しました。このような特異なナノ炭素物質を活用する上で不可欠である構造制御は、現在世界中で研究が行われています。このために、高分解能気相移動度測定システムの開発も行い、ナノ物質の成長過程と構造変化の追跡を目指しています。さらに、カーボンナノチューブの官能基化による可溶化と機能化、集積化も試みており、これまで、物性物理学の手法でしか研究されてこなかったナノチューブを、分子化学的デバイス・出発物質として活用することを目指しています。
■ Keywords
炭素ナノ材料, 有機ナノ薄膜, フラーレン, ナノチューブ, 伝導性
■ 当該年度の研究費受入状況
1.  科学研究補助金 基盤研究(C)  (研究課題番号:20510095)
 研究課題:超高分解能気相イオン移動能法の開発とナノ炭素物質の構造制御  (研究代表者:菅井俊樹)
 研究補助金:1800000円  (代表)
■ 教授・准教授・講師の学会・研究会の役員
1.  菅井俊樹 :質量分析学会イオン反応研究会幹事
■ 当該年度研究業績数一覧表
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表
和文英文 和文英文 国内国際
















森山 廣思   教授
理学博士
       2       3
 11
 
 
 
 
菅井 俊樹   准教授
博士(理学)
    5          1
(1)
 9
(9)
 
 
 
 
 0 0  0 0  0  4
(1)
 0
(0)
 0
(0)
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表














森山 廣思   教授
理学博士
         3
 
 
菅井 俊樹   准教授
博士(理学)
         1
(1)
 
 
 0 0  0 0  0  4
(1)
 0
(0)
 0
(0)
(  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会 (  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会
■ 刊行論文
原著
1. Wang Q, Moriyama H:  A Stable Electroactive Monolayer Composed of Soluble Single-Walled Carbon Nanotubes on ITO.  Bulletin of the Chemical Society Japan  82 :743 -749 , 2009
2. Naoki Yoshikawa, Takuma Asari, Naoki Kishi, Shigeo Hayashi, Toshiki Sugai, Hisanori Shinohara:  An efficient fabrication of vertically aligned carbon nanotubes on flexible aluminum foils by catalyst-supported chemical vapor deposition.  Nanotechnology  19 (24) :245607 , 2008
3. M. Matsudaira, J. Haruyama, N. Murata, Y. Yagi, E. Einarsson, S. Maruyama, T. Sugai, H. Shinohara:  Direct observation of transition from Tomonaga–Luttinger liquid states to superconductive phase in carbon nanotubes.  Phisica E  40 (7) :2299-2304 , 2008
4. Shota Kuwahara, Toshiki Sugai, Hisanori Shinohara:  Determining exact molar absorbance coefficients of single-wall
carbon nanotubes.  Physical Chemistry Chemical Physics  11 :1091-1097 , 2009
5. Nobuyuki Fukui, Yuji Suwa, Hiromichi Yoshida, Toshiki Sugai, Seiji Heike, Masaaki Fujimori, Yasuhiko Terada, Tomihiro Hashizume, Hisanori Shinohara:  Moiré image patterns on double-walled carbon nanotubes observed
by scanning tunneling microscopy.  Physical Review B  79 (12) :125402 , 2009
6. Hiromichi Yoshida, Toshiki Sugai, Hisanori Shinohara:  Fabrication, Purification, and Characterization of
Double-Wall Carbon Nanotubes via Pulsed Arc Discharge.  The Journal of Physical Chemistry C  112 :19908-19915 , 2008
■ 著書
1. 久下謙一, 森山広思, 一國伸之, 島津省吾, 北村彰英:  第1章 原子のなりたち
第2章 分子のなりたち.  基礎から理解する化学① 物理化学  7-41, 131-135.  みみずく舎・医学評論社,  東京, 2008
2. 西原 寛, 高木 繁, 森山広思:  第1章 原子の電子構造: 総論
第2章 周期表の概観.  レイナーキャナム 無機化学  1-25.  東京化学同人,  東京, 2009
■ 学会発表
国内学会
1. ◎森山広思, 杉浦崇仁, 森 初果: 電解結晶成長法によるトリアリールメタン系色素で安定化されたフラーライドナノワイヤー.  日本化学会第89春季年会,  船橋市,  2009/03
2. ◎阿部 海, 朴 鐘震, 森山広思: 有機薄膜界面制御用C60誘導体の合成.  日本化学会第89春季年会,  船橋市,  2009/03
3. ◎雨宮 純, 朴 鐘震, 森山広思: 電極表面に化学結合したポルフィリン薄膜の作製.  日本化学会第89春季年会,  船橋市,  2009/03
4. ◎高砂 亨, 朴 鐘震, 森山広思: 有機薄膜界面修飾用オリゴチオフェン誘導体の合成.  日本化学会第89春季年会,  船橋市,  2009/03
5. ◎黒木 希, 近藤 真理子, 菅井 俊樹, 森山 広思: マイクロ波励起2段階酸化によるSWNTの効率的な官能基化.  日本化学会第89春季年会,  船橋市,  2009/03
6. ◎黒木 希, 近藤真理子, 菅井俊樹, 森山広思: マイクロ波励起2段階酸化による単層カーボンナノチューブの酸化官能基化.  日本化学会第89春季年会,  船橋市,  2009/03
7. ◎菅井俊樹: フラーレン構造の気相移動度測定.  日本化学会第89春季年会,  船橋市,  2009/03
8. ◎森山広思, 王 奇観: ITOに固定化した可溶性SWNT単層膜の電気化学的性質.  第2回分子科学討論会,  福岡,  2008/09
9. ◎森山広思, 黒木 希, 近藤真理子, 菅井俊樹: 過酸化水素/マイクロ波励起による単層カーボンナノチューブの酸化官能基化.  第2回分子科学討論会,  福岡,  2008/09
10. ◎黒木 希, 近藤真理子, 菅井俊樹, 森山広思: 電子レンジを用いた単層カーボンナノチューブの効率的化学官能基化.  第35回フラーレン - ナノチューブ総合シンポジウム,  東京,  2008/08
11. ◎黒木希, 近藤真理子, 菅井俊樹, 森山広思: 電子レンジを用いた単層カーボンナノチューブの効率的化学官能基化.  第35回フラーレン・ナノチューブ学会,  目黒区,  2008/08
12. ◎桑原彰太, 浅田有紀, 菅井俊樹, 篠原久典: 超遠心分離サンプルを用いた単層カーボンナノチューブの吸光係数決定.  第35回フラーレン・ナノチューブ学会,  目黒区,  2008/08
13. ◎上薗裕也, 邱建超, 吉村雅満, 上田一之, 浅田有紀, 桑原彰太, 北浦良, 菅井俊樹, 篠原久典: イオン液体を用いたカーボンナノチューブ原子間力顕微鏡探針の作製と評価.  第35回フラーレン・ナノチューブ学会,  目黒区,  2008/08
14. ◎泉乃里子, 赤地祐彦, 伊藤靖浩, 岡崎俊也, 北浦良, 菅井俊樹, 篠原久典: 単核及び複核ツリウム内包フラーレンからの近赤外蛍光観測.  第35回フラーレン・ナノチューブ学会,  目黒区,  2008/08
15. ◎桑原彰太, 菅井俊樹, 篠原久典: 原子間力顕微鏡と高分解能透過型電子顕微鏡を用いた同一CNT 観察.  第35回フラーレン・ナノチューブ学会,  目黒区,  2008/08
16. ◎清水台生, 春山純志, 野澤響子, 菅井俊樹, 篠原久典: 二層カーボンナノチューブに形成された層間pn 接合.  第35回フラーレン・ナノチューブ学会,  目黒区,  2008/08
17. ◎浅田有紀, 菅井俊樹, 北浦良, 篠原久典: 高速液体クロマトグラフィーによる単層カーボンナノチューブの長さ分離および分光測定による評価.  第35回フラーレン・ナノチューブ学会,  目黒区,  2008/08
18. ◎福井信志, 今津直樹, 小林慶太, 吉田宏道, 桑原彰太, 菅井俊樹, 橋詰富博, 篠原久典: 外層を部分的に剥離したDWNT の創製.  第35回フラーレン・ナノチューブ学会,  目黒区,  2008/08
19. ◎王 奇観, 森山広思: [60]-Fullerene and Single-Walled Carbon Nanotube Based Ultrathin Films Stepwise Grafted to a Self-Assembled Monolayer on ITO.  日本化学会第89春季年会,  船橋市,  2009/03
20. ◎王 奇観, 森山広思: A Stable Electroactive Monolayer Composed of Soluble Single-Walled Carbon Nanotubes on ITO.  第35回フラーレン- ナノチューブ総合シンポジウム,  東京,  2008/08
その他
1. ◎阿部 海, 高砂 亨, 朴 鐘震, 森山広思: 有機薄膜用フラーレン誘導体およびオリゴチオフェン誘導体の合成.  第2回東邦大学複合物性研究センターシンポジウム,  船橋市,  2008/10
2. ◎雨宮 純, 朴 鐘震, 森山広思: 電極表面と化学結合したポルフィリン化合物薄膜の作製.  第2回東邦大学複合物性研究センターシンポジウム,  船橋市,  2008/10
3. ◎黒木 希, 近藤真理子, 菅井俊樹, 森山広思: マイクロ波励起2段階酸化によるSWNTの効率的酸化官能基化.  第2回東邦大学複合物性研究センターシンポジウム,  船橋市,  2008/10
4. ◎王 奇観, 森山広思: ITO基板に固定化した官能基化SWNT薄膜の電気化学的特性.  第2回東邦大学複合物性研究センターシンポジウム,  船橋市,  2008/10
  :Corresponding Author
  :本学研究者