Kyushu University Academic Staff Educational and Research Activities Database
List of Papers
Takeshi Yanagida Last modified date:2021.08.03

Professor / Department of Integrated Materials / Institute for Materials Chemistry and Engineering


Papers
1. X. Zhao, K. Nagashima, G. Zhang,T. Hosomi, H. Yoshida, Y. Akihiro, M. Kanai, W. Mizukami, Z. Zhu, T. Takahashi, M. Suzuki, B. Samransuksamer, G. Meng, T. Yasui, Y. Aoki, Y. Baba and T. Yanagida, Synthesis of Monodispersedly Sized ZnO Nanowires from Randomly Sized Seeds​, Nano Letters, 10.1021/acs.nanolett.9b04367, 20, 599-605, 2020.04, We demonstrate the facile, rational synthesis of monodispersedly sized zinc oxide (ZnO) nanowires from randomly sized seeds by hydrothermal growth. Uniformly shaped nanowire tips constructed in ammonia-dominated alkaline conditions serve as a foundation for the subsequent formation of the monodisperse nanowires. By precisely controlling the sharp tip formation and the nucleation, our
method substantially narrows the distribution of ZnO nanowire diameters from σ = 13.5 nm down to σ = 1.3 nm and controls their diameter by a completely bottom-up method, even initiating from randomly sized seeds. The proposed concept of sharp tip based monodisperse nanowires growth can be applied to the growth of diverse metal oxide nanowires and thus paves the way for bottom-up grown metal oxide nanowires-integrated nanodevices with a reliable performance..
2. Q. Liu, T. Yasui, K. Nagashima, T. Yanagida, M. Horiuchi, Z. Zhu, H. Takahashi, T. Shimada, A. Arima and Y. Baba, Photolithography Fabricated Single ZnO Nanowire Device and Its Electrical Resistivity, Analytical Science, 10.2116/analsci.20N002, 36, 1125-1129, 2020.04.
3. R. Yan, T. Takahashi, M. Kanai, T. Hosomi, G. Zhang, K. Nagashima and T. Yanagida, Unusual Sequential Annealing Effect in Achieving High Thermal Stability of Conductive Al-doped ZnO Nanofilms, ACS Applied Electronic Materials, 10.1021/acsaelm.0c00321, 2, 2064, 2020.07.
4. T. Shimada, T. Yasui, A. Yonese, T. Yanagida, N. Kaji, M. Kanai, K. Nagashima, T. Kawai and Y. Baba, Mechanical Rupture-Based Antibacterial and Cell-Compatible ZnO/SiO2 Nanowire Structures Formed by Bottom-Up Approaches, Micromachines, 10.3390/mi11060610, 11, 610-610, 2020.07.
5. J. Liu, K. Nagashima, H. Yoshida, T. Hosomi, T. Takahashi, G. Zhang, M. Kanai, Y. He and T. Yanagida, Facile Synthesis of Zinc Titanate Nanotubes via Reaction-Byproduct Etching, Chemistry Letters, 10.1246/cl.200480, 49, 1220-1223, 2020.07.
6. J. Liu, K. Nagashima, H. Yamashita, W. Mizukami, T. Hosomi, M. Kanai, X. Zhao, Y. Miura, G. Zhang, T. Takahashi, M. Suzuki, D. Sakai, Y. He, T. Yasui, Y. Aoki, Y. Baba, J.C.Ho and T. Yanagida, Face-Selective Tungstate Ions Drive Zinc Oxide Nanowire Growth Direction and Dopant Incorporation, Communications Materials, 10.1038/s43246-020-00063-5, 1, 58-58, 2020.08.
7. Q. Liu, T. Yasui, K. Nagashima, T. Yanagida, M. Hara, M. Horiuchi, Z. Zhu, H. Takahashi, T. Shimada, A. Arima and Y. Baba, Ammonia-induced Seed Layer Transformations in A Hydrothermal Growth Process of Zinc Oxide Nanowires, Journal of Physical Chemistry C , 10.1021/acs.jpcc.0c05490​, 124, 20563-20568, 2020.10.
8. C. Wang, T. Hosomi, K. Nagashima, T. Takahashi, G. Zhang, M. Kanai, H.Yoshida and T. Yanagida, Phosphonic Acid Modified ZnO Nanowire Sensors: Directing Reaction Pathway of Volatile Carbonyl Compounds, ACS Applied Materials & Interfaces, 10.1021/acsami.0c10332​, 12, 44265-44272, 2020.10.
9. Y. Meng, Z. Lai, F. Li, W. Wang, S.P. Yip, Q. Quan, X. Bu, F. Wang, T. Hosomi, T. Takahashi, K. Nagashima, T. Yanagida, J. Lu and J. C. Ho, Perovskite Core-Shell Nanowire Transistors: Interfacial Transfer Doping and Surface Passivation, ​ACS Nano, 10.1021/acsnano.0c03101​ ​, 14, 12749-12760, 2020.10.
10. S. Nekita, K. Nagashima, G. Zhang, Q. Wang, M. Kanai, T. Takahashi, T. Hosomi, K. Nakamura, T. Okuyama and T. Yanagida, Face-Selective Crystal Growth of Hydrothermal Tungsten Oxide Nanowires for Sensing Volatile Molecules", ACS Applied Nano Materials, 10.1021/acsanm.0c02194, 3, 10252-10260, 2020.10.
11. Y. Meng, F. Li, X. Kang, X. Bu, R. Wei, S.P. Yip, C. Lan, T. Hosomi, T. Takahashi, K. Nagashima, T. Yanagida and J. C. Ho, Artificial Visual Systems Enabled by Quasi-Two-Dimensional Electron Gases in Oxide Superlattice Nanowires, Science Advances, eabc6389, 2020.11.
12. N. Koga, T. Hosomi, M. Zwama, C. Jirayupat, T. Yanagida, K. Nishino, S. Yamasaki, Identification of Genetic Variants via Bacterial Respiration Gas Analysis, Frontiers in Microbiology, 10.3389/fmicb.2020.581571 ​, 11, 581571-581571, 2020.11.
13. H. Zeng, T. Takahashi, G. Zhang, T. Hosomi, M. Kanai, T. Seki, K. Nagashima, N. Shibata and T. Yanagida, Oxygen-Induced Reversible Sn-dopant Deactivation between Indium Tin Oxide and Single-Crystalline Oxide Nanowire Leading to Interfacial Switching, ACS Applied Materials & Interfaces, 10.1021/acsami.0c16108, 12, 52929-52936, 2021.11.
14. D. Sakai, K. Nagashima, H. Yoshida, M. Kanai, Y. He, G. Zhang, X. Zhao, T. Takahashi, T. Yasui, T. Hosomi, Y. Uchida, S. Takeda, Y. Baba and T. Yanagida, , Substantial Narrowing on the Width of “Concentration Window” of Hydrothermal ZnO Nanowires via Ammonia Addition, Scientific Reports, 10.1038/s41598-019-50641-y, 2020.01.
15. T. Matsuda, K. Takada, K. Yano, R. Tsutsumi, K. Yoshikawa, S. Shimomura, Y. Shimizu, K. Nagashima, T. Yanagida and F. Ishikawa, , Controlling Bi-Provoked Nanostructure Formation in GaAs/GaAsBi Core-Shell Nanowires, Nano Letters, 10.1021/acs.nanolett.9b02932, 2020.01.
16. K. Nakamura, T. Takahashi, T. Hosomi, T. Seki, M. Kanai, G. Zhang, K. Nagashima, N. Shibata and T. Yanagida,, Redox-Inactive CO2 Determines Atmospheric Stability of Electrical Properties of ZnO Nanowire Devices through a Room-Temperature Surface Reaction, ACS Applied Materials & Interfaces, 10.1021/acsami.9b13231,, 2020.01.
17. T. Yanase, U. Ogihara, Y. Awashima, T. Yanagida, K. Nagashima, T. Nagahama and T. Shimada, Growth Kinetics and Magnetic Property of Single-Crystal Fe Nanowires Grown via Vapor-Solid Mechanism Using Chemically Synthesized FeO Nanoparticle Catalysts, Crystal Growth & Design, 10.1021/acs.cgd.9b01148, 2020.01.
18. X. Zhao, K. Nagashima, G. Zhang, T. Hosomi, H. Yoshida, Y. Akihiro,M. Kanai, W. Mizukami, Z. Zhu, T. Takahashi, M. Suzuki, B. Samransuksamer, G. Meng, T. Yasui, Y. Aoki, Y. Baba, and T. Yanagida, Synthesis of Monodispesedly Sized ZnO Nanowires from Randomly Sized Seeds, Nano Letters, 2020.01, 金属酸化物ナノワイヤはその構造的な特徴と金属酸化物特有の機能物性を併せ持つ堅牢なナノ材料群であり、次世代IoTの中核技術を担うインタラクティブデバイスの有望材料として注目を集めているが、自己組織化メカニズムにより形成される金属酸化物ナノワイヤの構造ばらつきが与えるデバイス動作信頼性への影響が懸念されており、本研究分野における最も重要な問題として取り上げられてきた。これまでは構造ばらつきを制御するために均一サイズの種結晶が用いられてきたが、リソグラフィによる均一種結晶形成はコスト高になるだけでなく、デバイス作製プロセスに制限を与えるため、これを本質的に解決する方法が強く求められてきた。本研究では、従来結晶成長では実現不可能であった、ランダムサイズの種結晶から均一径を有する酸化亜鉛(ZnO)ナノワイヤを合成する方法論を提案している。核形成開始点となる種結晶先端をアンモニアにより先鋭化することで、ランダムサイズの種結晶からでも均一な核形成場が構築されることが本技術のカギとなる。本技術を利用してσ=1.3nmの単分散ZnOナノワイヤの合成に成功した。種結晶の先鋭化に基づく本研究の概念は多種多様な金属酸化物ナノワイヤの均一合成に適用可能であることから、今後、本技術を用いた高信頼性金属酸化物ナノワイヤデバイスの応用研究が展開されると期待される。.
19. H. Anzai, T. Takahashi, M. Suzuki, M. Kanai, G. Zhang, T. Hosomi, T. Seki, . Nagashima, N. Shibata and T. Yanagida,, Unusual Oxygen Partial Pressure Dependence of Electrical Transport of Single-Crystalline Metal Oxide Nanowires Grown by the Vapor–Liquid–Solid Process, Nano Letters, org/10.1021/acs.nanolett.8b04668, 19, 3, 1675-1681, 2019.03, 単結晶金属酸化物ナノワイヤは金属や半導体など材料系には見られない多彩な機能物性を示す興味深いナノ材料群である。Vapor-Liquid-Solid法は高結晶性のナノワイヤ構造体を構築可能な方法論であるが、本手法を用いて作製された単結晶金属酸化物ナノワイヤは大きなバンドギャップを有する絶縁体であるにも関わらず、結晶欠陥に由来する「意図しないドーピング」により高い電気伝導性が報告されており、ナノ機能物性抽出・変調へ向けて長年の技術的課題となっていた。本研究では、Vapor-Liquid-Solid成長において金属酸化物ナノワイヤの構成元素である酸素の供給フラックス(酸素圧)を変調させた際に、電気伝導性において異常な酸素圧依存性が観測された。電気伝導性及び化学組成の空間分布評価により、本依存性が気固界面及び液固界面といった競合する2つの結晶成長界面における結晶の本質的な差異に起因することを明らかにした。更に、上記実験結果に基づいて構築した1次元結晶成長モデル(分子動力学シミュレーション)に基づいて界面選択的結晶成長を行うことにより、金属酸化物ナノワイヤの超高結晶化に成功した。.
20. Chen Wang, Takuro Hosomi, Kazuki Nagashima, Tsunaki Takahashi, Guozhu Zhang, Masaki Kanai, Hao Zeng, Wataru Mizukami, Nobutaka Shioya, Takafumi Shimoaka, Takehiro Tamaoka, Hideto Yoshida, Hideto Yoshida Hideto Yoshida, Seiji Takeda, TakaoYasui, Yoshinobu Baba, Yuriko Aoki, Jun Terao, Takeshi Hasegawa, Takeshi Yanagida, Rational Method of Monitoring Molecular Transformations on Metal-Oxide Nanowire Surfaces, Nano Letters, org/10.1021/acs.nanolett.8b05180, 19, 4, 2443-2449, 2019.03, 金属酸化物ナノワイヤは熱・化学的安定性に優れたナノ材料であり、次世代IoT向け分子認識センサの有望材料として注目を集めているが、希薄な揮発性分子と金属酸化物ナノワイヤ表面との相互作用を解析・評価することは困難であり、分子認識センサの機能設計における障壁となっていた。本研究では基板上に1方向に配向制御した単結晶酸化亜鉛ナノワイヤアレイを構築し、その規定された巨大ナノ結晶表面上で生じる分子の吸着・化学変化・脱離現象を各種高感度解析法(ガスクロマトグラフ質量分析・角度可変偏光赤外分光法)により評価することで、肺がんマーカー分子であるノナナールの二量化反応、及び酸化反応についてその反応経路と共に明らかにすることに成功した。更に熱処理による酸化亜鉛ナノワイヤの表面特性変調を行うことで各種反応を任意に制御できることが明らかとなった。本研究は、金属酸化物ナノワイヤによる分子認識センサの機能向上、設計に資する重要な知見であり、本論文で提案したアプローチにより、今後多種多様な揮発性分子群のセンサ表面上での振る舞いが解明されていくと期待される。.
21. Yasaki Hirotoshi Shimada Taisuke Yasui Takao Yanagida Takeshi Kaji Noritada Kanai Masaki Nagashima Kazuki Kawai Tomoji Baba Yoshinobu , Robust Ionic Current Sensor for Bacterial Cell Size Detection
, ACS SENSORS , 10.1021/acssensors.8b00045, 3, 3, 574-579, 2018.02.
22. Yasaki Hirotoshi Yasui Takao Yanagida Takeshi Kaji Noritada Kanai Masaki Nagashima Kazuki Kawai Tomoji Baba Yoshinobu, Effect of Channel Geometry on Ionic Current Signal of a Bridge Circuit Based Microfluidic Channel, CHEMISTRY LETTERS , 10.1246/cl.171139, 47, 3, 350-353, 2018.01.
23. Zhuge Fuwei Takahashi Tsunaki Kanai Masaki Nagashima Kazuki Fukata Naoki Uchida, Ken Yanagida, Takeshi , Thermal conductivity of Si nanowires with delta-modulated dopant distribution by self-heated 3 omega method and its length dependence
, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS , 10.1063/1.5039988, 124, 65105-65105, 2018.08.
24. Yanagida Takeshi , Integrated Molecule Recognition Sensor Electronics using Nanostructured Metal Oxides on Silicon
, 2018 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON VLSI TECHNOLOGY, SYSTEMS AND APPLICATION (VLSI-TSA) , 2019.06.
25. Shimada Taisuke Yasui Takao Yokoyama Asami Goda Tatsuro Hara Mitsuo Yanagida Takeshi Kaji Noritada Kanai Masaki Nagashima Kazuki Miyahara Yuji Kawai Tomoji Baba, Yoshinobu , Biomolecular recognition on nanowire surfaces modified by the self-assembled monolayer
, LAB ON A CHIP , 18, 21, 3225-3229, 2018.09.
26. Yasaki Hirotoshi Yasui Takao Yanagida Takeshi Kaji Noritada Kanai Masaki Nagashima Kazuki Kawai Tomoji Baba Yoshinobu , A real-time simultaneous measurement on a microfluidic device for individual bacteria discrimination
, SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL , 2018.01.
27. #H. Anzai, @M. Suzuki, @@K. Nagashima, @M. Kanai, #Z. Zhu, @Y. He, @‘M. Boudot,@G. Zhang, @T. Takahashi, K. Kanemoto, T. Seki, N. Shibata and T. Yanagida, True Vapor-Liquid-Solid Process Suppresses Unintentional Carrier Doping of Single Crystalline Metal Oxide Nanowires
, Nanoletters, 10.1021/acs.nanolett.7b01362, 2018.06.
28. H. Yasaki, T. Yasui, T. Yanagida, N. Kaji, M. Kanai,@ K. Nagashima, T. Kawai and Y. Baba, Substantial Expansion of Detectable Size Range in Ionic Current Sensing through Pores by Using a Microfluidic Bridge Circuit , Journal of the American Chemical Society, 10.1021/jacs.7b06440 , 2018.06.
29. H. Zeng, @T. Takahashi, M. Kanai, G. Zhang, Y. He, K. @Nagashima and T. Yanagida, Long-Term Stability of Oxide Nanowire Sensors via Heavily-Doped Oxide Contact2 2017 1854-1859
, ACS Sensors , 10.1021/acssensors.7b00716, 2018.06.
30. T. Yasui, T. Yanagida, S. Ito, Y. Konakade, D. Takeshita, T. Naganawa, K. Nagashima, T. Shimada, N. Kaji, Y. Nakamura, I. Adiyasa Thiodorus, Y. He, S. Rahong, M. Kanai, H. Yukawa, T. Ochiya, T. Kawai and Y. Baba, Unveiling Massive Numbers of Cancer-related Urinary-Micro RNA Candidates via Nanowires , Science Advances , 10.1126/sciadv.1701133, 2018.06.
31. M. Tsutsui, T. Yoshida, K. Yokota, H. Yasaki, T. Yasui, A. Arima, W. Tonomura, K. Nagashima, T. Yanagida, M. Taniguchi, N. Kaji, T. Washio, Y. Baba, and T. Kawai, Discriminating Single-Bacterial Shape using Low-Aspect-Ratio Pores , Science Report, 10.1038/s41598-017-17443-6, 17371, 2017.06.
32. Yasui Takao、Yanagida Takeshi、Ito Satoru、Konakade Yuki、Takeshita Daiki、Naganawa Tsuyoshi、Nagashima Kazuki、Shimada Taisuke、Kaji Noritada、Nakamura Yuta、Thiodorus Ivan Adiyasa、He Yong、Rahong Sakon、Kanai Masaki、Yukawa Hiroshi、Ochiya Takahiro、Kawai Tomoji、Baba Yoshinobu, Unveiling massive numbers of cancer-related urinary-microRNA candidates via nanowires , nano letters, 10.1126/sciadv.1701133, 2018.06.
33. A. Klamchuen, M. Suzuki, K. Nagashima, H. Yoshida, M. Kanai, F.W. Zhuge, Y. He, G. Meng, S. Kai, S. Takeda, T. Kawai, T. Yanagida, Rational Concept for Designing Vapor-Liquid-Solid Growth of Single Crystalline Metal Oxide Nanowires.
34. S. Rahong, T. Yasui, T. Yanagida, K. Nagashima, M. Kanai, G. Meng, Y. He, F.W. Zhuge, N. Kaji, T. Kawai, Y. Baba, Self-assembled Nanowire Arrays as Three-dimensional Nanopores for Filtration of DNA Molecules.
35. S. Rahong, T. Yasui, T. Yanagida, N. Kazuki, M. Kanai, G. Meng, Y. He, F.W. Zhuge, N. Kaji, T. Kawai, Y. Baba, Three-dimensional Nanowire Structures for Ultra- Fast Separation of DNA, Protein and RNA Molecules.