国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学 工学研究科応用物理学専攻の菊地伊織（大学院生）、蒲江助教、竹延大志教授らは、東京都立大学 理学研究科物理学専攻の夏井隆佑（大学院生）、清水宏（大学院生）、中西勇介助教、島村燿人（学部生）、遠藤尚彦（研究員）、宮田耕充准教授、産業技術総合研究所 材料・化学領域 極限機能材料研究部門の劉崢上級主任研究員、ナノ材料研究部門の林永昌主任研究員、東北大学 学際科学フロンティア研究所 兼務 東北大学大学院 理学研究科物理学専攻のNguyen Tuan Hung助教、東北大学大学院 理学研究科物理学専攻の齋藤理一郎教授、筑波大学 数理物理系の岡田晋教授、大阪大学 産業科学研究所の末永和知教授らの研究チームと共に、直径数～数十ナノメートル程度の遷移金属モノカルコゲナイド(TMC)のナノファイバーの内部に金属原子を効率的に挿入する技術を開発しました。原子分解能電子顕微鏡により、インジウム（In）原子が挿入された結晶構造を直接観察しました。このような金属原子の挿入技術の確立は、金属原子とTMCナノファイバーの多彩な組み合わせによる新材料・新機能の実現や超伝導特性の発現につながることが期待されます。今後、新たな三元系TMCの実現や合成技術の高度化により、柔軟な構造を有する超伝導ファイバーをはじめ、微細な配線・透明電極・導電性複合材料などの応用開発も期待されます。
本研究成果は、２月24日付けでアメリカ化学会が発行する英文誌『ACS Nano』にて発表されました。
本研究の一部は、日本学術振興会 科学研究費補助金「JP18H01810, JP20H02572, JP20H02605, JP20J21812, JP20K05413, JP20H05664, JP20H05862, JP20H05867, JP20K15178, JP21H05232, JP21H05233, JP21H05234, JP21H05235, JP21H05236, JP22H00215, JP22H00280, JP22H00283, JP22H01899, JP22H04957, JP22H05478, and JP22K19059」、国立研究開発法人 科学技術振興機構CREST「JPMJCR1715, JPMJCR1993, JPMJCR20B1, JPMJCR20B5」および創発的研究支援事業FOREST「JPMJFR213X」の支援を受けて行われました。
・遷移金属モノカルコゲナイド(TMC)のナノファイバーの内部に金属原子を挿入する技術を開発。
・原子分解能電子顕微鏡で断面を直接観察することにより、挿入されたIn原子の位置を特定。
・しなやかで安定な繊維状超伝導体の実現に向けた基盤技術として期待。
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論文タイトル：Vapor-Phase Indium Intercalation in van der Waals Nanofibers of Atomically Thin W6Te6 Wires
著者名：Ryusuke Natsui, Hiroshi Shimizu, Yusuke Nakanishi* , Zheng Liu, Akito Shimamura, Nguyen Tuan Hung, Yung-Chang Lin, Takahiko Endo, Jiang Pu, Iori Kikuchi, Taishi Takenobu, Susumu Okada, Kazu Suenaga, Riichiro Saito* , and Yasumitsu Miyata* *Corresponding author
雑誌名：ACS Nano（2023）
DOI：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c10997
URL: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c10997
