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研究分野別サイレントキーワード
「グラフェン」とサイレントキーワードを含む研究
【数物系科学】物理学：シリセン ／グラフェンを含む研究件
❏単原子層半導体新物質「シリゲルマネン」の創生とその機能制御(26286048)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (60271582)
【キーワード】シリセン / ゲルマネン / グラフェン / ヘキサゴナル窒化ホウ素 / 銀 (他11件)
【概要】シリセンやゲルマネンなどのIV族単原子層物質は、基板へのエピタキシャル成長によってのみ形成可能である。しかしシリセン成長基板として使われるAg(111)表面ではシリコン原子と銀原子の交換を伴う複雑な過程により成長が進行すること、および銀基板との強い電子相互作用のため、成長したシリセンのDirac電子状態が破壊されてしまうことが明らかになった。こうした問題を解決するためには、電子相互作用の小さな成長...
❏グラフェンにおけるトポロジーと電子相関の理論的研究(22740196)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 (他21件)
【概要】グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を...
【数物系科学】物理学：グラフェン・ナノディスク ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンにおけるトポロジーと電子相関の理論的研究(22740196)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 (他21件)
【概要】グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を...
❏グラフェンにおけるナノエレクトロニクスとスピントロニクス(20840011)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / ナノエレクトロニクス / スピントロニクス / 量子ドット (他11件)
【概要】グラフェン及びグラフェン派生物質に付随する物理現象は,現在の物性物理で最も注目を集めている物の一つである.特に,グラフェンを一次元状に切り出したグラフェン・ナノリボンに関しては多くの研究がなされている.同様に重要な物質として,グラフェン・ナノディスクがある.これは閉じた境界を持つグラフェン派生物である.このナノディスクという新しい物理系の豊かな電磁的性質を明らかにし,バンド構造などの基礎的物性から...
【数物系科学】物理学：分子性固体・有機導体 ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンの磁場中伝導現象における幾何学的効果(21340094)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】長田 俊人 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00192526)
【キーワード】分子性固体・有機導体 / メゾスコピック系・局在 / グラフェン / 量子ホール効果 / ディラック電子 (他11件)
【概要】本研究はグラフェンの磁場中電気伝導における新しい幾何学的効果の探索を企図したものであり、特に異なる量子ホール相の接合界面に生ずるエッジ状態とその伝導特性に関する研究が中心となった。2層グラフェンのpnp接合、単層-2層グラフェンヘテロ接合について量子ホールエッジ伝導を調べた結果、前者では並行エッジ状態のmixingが、後者では逆行エッジ状態の完全な相殺が起こることが明らかになった。 ...
❏FETおよびメゾスコピック構造による超薄膜グラファイトの電子物性の研究(19340095)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】長田 俊人 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00192526)
【キーワード】分子性固体・有機導体 / グラファイト / 電界効果トランジスタ / メゾスコピック系 / グラフェン (他13件)
【概要】理想的な多層Dirac電子系における負の層間磁気抵抗現象の発現を理論的に導き、有機導体α-(BEDT-TTF)2I3 におけるDirac 電子系実現を裏付けた。多層グラファイトについて負の層間磁気抵抗現象を実験的に見出し、H点付近の正孔が持つ3次元Dirac 粒子的な性格により実験結果を説明した。単層~少数層グラファイト薄膜FET 構造の作製には成功したが、系統的な物性実験は今後の課題となった。...
【数物系科学】物理学：量子ホール効果 ／グラフェンを含む研究件
❏超伝導スピントロニクス(25247051)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】勝本 信吾 東京大学, 物性研究所, 教授 (10185829)
【キーワード】スピントロニクス / 超伝導トランジスタ / 希薄磁性半導体 / 超伝導近接効果 / スピン３重項超伝導 (他17件)
【概要】近接効果により２次元電子系内に生じた超伝導電流を，スピンホール効果によってスイッチすることに成功した．また，このような超伝導接合が，トラップ磁束によって0接合からπ接合へと変化する現象を見出した．希薄磁性半導体(In,Fe)Asを近接効果で超電導状態にし，これがスピン３重項超伝導である可能性が高いことを見出した． スピン軌道相互作用が強い系の量子点接合で強いスピン偏極が起こることを検証し，特に単伝...
❏トポロジカル量子相における光学応答の理論的研究(24840047)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2012-08-31 - 2014-03-31
【研究代表者】森本 高裕 独立行政法人理化学研究所, 古崎物性理論研究室, 基礎科学特別研究員 (00631780)
【キーワード】トポロジカル絶縁体 / トポロジカル超伝導体 / アンダーソン局在 / ワイル半金属 / グラフェン (他7件)
【概要】（１）多層グラフェンの光学応答について研究を行った。バンドの三角歪みの効果が光学応答に及ぼす効果について議論し、ファラデイ回転などによりこの効果を観測することが可能であると提案した。また３層グラフェンはゲート電場中でバレーホール状態が実現することを議論した。 （２）クリフォード代数によるトポロジカル量子相の分類法を用いて、鏡映対称性のもとであらわれるトポロジカル結晶絶縁体の分類を行った。また、クリ...
❏グラフェンの磁場中伝導現象における幾何学的効果(21340094)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】長田 俊人 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00192526)
【キーワード】分子性固体・有機導体 / メゾスコピック系・局在 / グラフェン / 量子ホール効果 / ディラック電子 (他11件)
【概要】本研究はグラフェンの磁場中電気伝導における新しい幾何学的効果の探索を企図したものであり、特に異なる量子ホール相の接合界面に生ずるエッジ状態とその伝導特性に関する研究が中心となった。2層グラフェンのpnp接合、単層-2層グラフェンヘテロ接合について量子ホールエッジ伝導を調べた結果、前者では並行エッジ状態のmixingが、後者では逆行エッジ状態の完全な相殺が起こることが明らかになった。 ...
【数物系科学】物理学：二次元結晶 ／グラフェンを含む研究件
❏電子輸送の概念に革新をもたらす「二次元モアレポンプ」の実現(20H00127)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】町田 友樹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00376633)
【キーワード】ファンデルワールス接合 / グラフェン / MEMS / モアレ / 二次元結晶 (他9件)
【概要】本研究で鍵となるの技術は原子層間ツイスト角度の精密な制御である。そこでより高精度のツイスト角度制御を可能とする新規原子層転写技術を構築した。現在最も注目されている現象は魔法角で積層された2層グラフェン超伝導の発現であるが、それ以外にも多彩な物性が期待されている。特に今期はトンネル伝導を利用することで、ツイスト二層グラフェンの状態密度を実験的に導出することを試みた。実際、単層グラフェン/h-BNトン...
❏Twistedトンネル接合における量子輸送現象(19H01820)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】増渕 覚 東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (50596195)
【キーワード】グラフェン / 二次元結晶 / トンネル輸送 / ファンデルワールスヘテロ接合 / トンネル伝導 (他6件)
【概要】本研究では、ツイスト角を制御したファンデルワールストンネル接合素子を舞台として、運動量・エネルギーが保存された共鳴トンネル現象を観測・解析することで、原子層物質のバンド構造を解明することを目的としている。本年度は、単層グラフェン／六方晶窒化ホウ素／三層グラフェン、グラファイト／六方晶窒化ホウ素／Ｔｗｉｓｔｅｄ二層グラフェン、および遷移金属ダイカルコゲナイド系二次元結晶トンネル接合素子の試料作製と量...
【数物系科学】物理学：物性理論 ／グラフェンを含む研究件
❏エキシトニック系におけるワニエ・モット描像とフレンケル描像間のクロスオーバー(17K05497)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】浅野 建一 大阪大学, 全学教育推進機構, 教授 (10379274)
【キーワード】励起子 / 電子正孔系 / 量子ホール系 / グラフェン / 揺動散逸定理 (他22件)
【概要】半導体光物性と強相関電子系の分野でそれぞれ独自に進展してきた電子正孔系（エキシトニック系）の研究を、俯瞰的・統合的に発展させることを目指し、これまでにない多種多様な角度からの研究を行った。それに付随して統計力学基礎論に関する研究や新数値計算手法の開発等にも取り組んだ。その結果、グラフェンにおける超強磁場下サイクロトロン共鳴、谷構造を持つ低次元半導体におけるポリ励起子、S=1ダイマー系の四極子相と励...
❏グラフェンにおけるナノエレクトロニクスとスピントロニクス(20840011)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / ナノエレクトロニクス / スピントロニクス / 量子ドット (他11件)
【概要】グラフェン及びグラフェン派生物質に付随する物理現象は,現在の物性物理で最も注目を集めている物の一つである.特に,グラフェンを一次元状に切り出したグラフェン・ナノリボンに関しては多くの研究がなされている.同様に重要な物質として,グラフェン・ナノディスクがある.これは閉じた境界を持つグラフェン派生物である.このナノディスクという新しい物理系の豊かな電磁的性質を明らかにし,バンド構造などの基礎的物性から...
【数物系科学】物理学：ディラック電子系 ／グラフェンを含む研究件
❏次世代超高速デバイス実現に向けた新規ディラック原子層材料の開発(18H03874)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103)
【キーワード】原子層 / ディラック電子 / ホウ素 / ダイナミクス / ボロフェン (他15件)
【概要】超高速デバイス実現に向けて、ホウ素の単原子シート「ボロフェン」とグラフェンの誘導体を中心に新たなディラック電子系原子層材料の開発を行なった。準結晶２層グラフェンについて光誘起で過渡的に起電力が発生することを観測し、層間の「ねじれ角」がキャリアダイナミクスに影響することが分かった。ボロフェンの水素化物「ボロファン(HB)」の多形体を研究し、トポロジカルの数理を元に5,7員環から構成されるものに大きな...
❏微細構造振動子を用いたグラフェンの面内歪み制御の研究(24540363)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】内田 和人 東京大学, 物性研究所, その他 (20422438)
【キーワード】グラフェン / ディラック電子系 / 超薄膜 / マイクロ・ナノデバイス / 歪み (他6件)
【概要】大気あるいはヘリウムガス等の気体雰囲気中において、表面に微細な構造をもつ振動体を薄膜に近接することにより、表面構造と同様の幾何学的パターンをもつ歪みが薄膜に誘起されることが確かめられた。この技術は、機械的接触なしに原子層あるいは薄膜表面の歪みを空間的（幾何学的）および動的（強度、周波数）に制御できる可能性を示すものであり、歪みを利用した電子デバイスの開発や薄膜試料の性能評価等に極めて有効であると思...
❏グラフェンにおけるトポロジーと電子相関の理論的研究(22740196)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 (他21件)
【概要】グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を...
【数物系科学】物理学：低温物性 ／グラフェンを含む研究件
❏ヘリウム薄膜における量子弾性効果と超固体現象の解明(17H02925)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】白濱 圭也 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70251486)
【キーワード】物性物理 / 低温物性 / ヘリウム / 超流動 / 弾性 (他13件)
【概要】2次元量子多体系であるグラファイト(Gr)表面上ヘリウム(4He)薄膜の弾性率が低温で増大する「弾性異常」を発見し、更に吸着第2層で超流動と剛性が共存することを示唆する結果を得た。弾性異常の存在から、Gr上He薄膜が他He薄膜と同様に、局在状態と空間的に拡がった励起状態を有し、吸着量の増加による超流動の発現は局在状態と拡がった状態間の「量子相転移」と解釈できることを明らかにした。これはヘリウム薄膜...
❏極低温ＬＥＥＤ・ＳＴＭを用いた２次元量子流体・固体研究(22244042)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31
【研究代表者】福山 寛 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00181298)
【キーワード】単原子層 / 量子液体・固体 / 超低温物理 / STM / LEED (他12件)
【概要】グラファイト表面に吸着したヘリウム3（3He）とヘリウム4（4He）の1原子層目と2原子層目の量子状態相図を比熱測定から研究し、従来の理論予想を覆し、2次元3He が超低密度の液体に自己凝集すること、3He と4Heの2層目に１層目に対して整合な固体相が存在することを発見した。後者は、恐らく零点格子欠陥を含む新奇な量子固体と考えられる。 グラファイト表面に吸着したクリプトンの1層目整合固相の初めて...
【数物系科学】物理学：トポロジカル絶縁体 ／グラフェンを含む研究件
❏トポロジカル量子相における光学応答の理論的研究(24840047)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2012-08-31 - 2014-03-31
【研究代表者】森本 高裕 独立行政法人理化学研究所, 古崎物性理論研究室, 基礎科学特別研究員 (00631780)
【キーワード】トポロジカル絶縁体 / トポロジカル超伝導体 / アンダーソン局在 / ワイル半金属 / グラフェン (他7件)
【概要】（１）多層グラフェンの光学応答について研究を行った。バンドの三角歪みの効果が光学応答に及ぼす効果について議論し、ファラデイ回転などによりこの効果を観測することが可能であると提案した。また３層グラフェンはゲート電場中でバレーホール状態が実現することを議論した。 （２）クリフォード代数によるトポロジカル量子相の分類法を用いて、鏡映対称性のもとであらわれるトポロジカル結晶絶縁体の分類を行った。また、クリ...
❏グラフェンにおけるトポロジーと電子相関の理論的研究(22740196)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 (他21件)
【概要】グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を...
【数物系科学】物理学：グラファイト ／グラフェンを含む研究件
❏三価の超原子価ハロゲン化合物を用いた二原子炭素の発生反応の開発およびその応用(18K19068)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】宮本 和範 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (40403696)
【キーワード】炭素同素体 / 二原子炭素 / ヨウ素 / 超原子価 / 反応機構 (他13件)
【概要】高い反応性を示す中間体には、その構造・物性・反応性について、今日でもよくわかっていないものが数多く存在します。その中で、特に二原子炭素（C2）は化学結合の本質的理解や炭素同素体の生成機構、生命の誕生の謎に関わる重要な研究対象です。本研究を通じて我々は、三価の超原子価アルキニルヨーダンを用いることにより、非常に温和な条件でC2を発生できることを初めて明らかにしました。溶液中の反応性から、C2は炭素間...
❏ヘリウム薄膜における量子弾性効果と超固体現象の解明(17H02925)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】白濱 圭也 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70251486)
【キーワード】物性物理 / 低温物性 / ヘリウム / 超流動 / 弾性 (他13件)
【概要】2次元量子多体系であるグラファイト(Gr)表面上ヘリウム(4He)薄膜の弾性率が低温で増大する「弾性異常」を発見し、更に吸着第2層で超流動と剛性が共存することを示唆する結果を得た。弾性異常の存在から、Gr上He薄膜が他He薄膜と同様に、局在状態と空間的に拡がった励起状態を有し、吸着量の増加による超流動の発現は局在状態と拡がった状態間の「量子相転移」と解釈できることを明らかにした。これはヘリウム薄膜...
❏グラフェンのジグザグ六角形ナノピットと点欠陥の局所電子状態とグラフェンの物性制御(15K05159)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】松井 朋裕 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40466793)
【キーワード】グラフェン / グラファイト / ジグザグ端状態 / スピン偏極ジグザグ端状態 / 走査トンネル顕微(他8件)
【概要】水素プラズマを用いたエッチングによって、グラファイト表面やグラフェンに六角形ナノピットを自在に作成する技術を確立した。このときナノピットの端は原子スケールで清浄なジグザグ端であることも分かった。このジグザグ端を用いて、端に局在した状態とグラフェンに特有のゼロ指数ランダウ準位の関係を明らかにするとともに、ジグザグ端で挟まれたナノリボンでは端状態がスピン偏極することを明瞭に示すことに成功した。またジグ...
【数物系科学】物理学：メソスコピック系 ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンの磁場中伝導現象における幾何学的効果(21340094)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】長田 俊人 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00192526)
【キーワード】分子性固体・有機導体 / メゾスコピック系・局在 / グラフェン / 量子ホール効果 / ディラック電子 (他11件)
【概要】本研究はグラフェンの磁場中電気伝導における新しい幾何学的効果の探索を企図したものであり、特に異なる量子ホール相の接合界面に生ずるエッジ状態とその伝導特性に関する研究が中心となった。2層グラフェンのpnp接合、単層-2層グラフェンヘテロ接合について量子ホールエッジ伝導を調べた結果、前者では並行エッジ状態のmixingが、後者では逆行エッジ状態の完全な相殺が起こることが明らかになった。 ...
❏FETおよびメゾスコピック構造による超薄膜グラファイトの電子物性の研究(19340095)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】長田 俊人 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00192526)
【キーワード】分子性固体・有機導体 / グラファイト / 電界効果トランジスタ / メゾスコピック系 / グラフェン (他13件)
【概要】理想的な多層Dirac電子系における負の層間磁気抵抗現象の発現を理論的に導き、有機導体α-(BEDT-TTF)2I3 におけるDirac 電子系実現を裏付けた。多層グラファイトについて負の層間磁気抵抗現象を実験的に見出し、H点付近の正孔が持つ3次元Dirac 粒子的な性格により実験結果を説明した。単層~少数層グラファイト薄膜FET 構造の作製には成功したが、系統的な物性実験は今後の課題となった。...
【数物系科学】物理学：スピン軌道相互作用 ／グラフェンを含む研究件
❏超伝導スピントロニクス(25247051)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】勝本 信吾 東京大学, 物性研究所, 教授 (10185829)
【キーワード】スピントロニクス / 超伝導トランジスタ / 希薄磁性半導体 / 超伝導近接効果 / スピン３重項超伝導 (他17件)
【概要】近接効果により２次元電子系内に生じた超伝導電流を，スピンホール効果によってスイッチすることに成功した．また，このような超伝導接合が，トラップ磁束によって0接合からπ接合へと変化する現象を見出した．希薄磁性半導体(In,Fe)Asを近接効果で超電導状態にし，これがスピン３重項超伝導である可能性が高いことを見出した． スピン軌道相互作用が強い系の量子点接合で強いスピン偏極が起こることを検証し，特に単伝...
❏グラフェンにおけるトポロジーと電子相関の理論的研究(22740196)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 (他21件)
【概要】グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を...
【数物系科学】物理学：トポロジー ／グラフェンを含む研究件
❏次世代超高速デバイス実現に向けた新規ディラック原子層材料の開発(18H03874)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103)
【キーワード】原子層 / ディラック電子 / ホウ素 / ダイナミクス / ボロフェン (他15件)
【概要】超高速デバイス実現に向けて、ホウ素の単原子シート「ボロフェン」とグラフェンの誘導体を中心に新たなディラック電子系原子層材料の開発を行なった。準結晶２層グラフェンについて光誘起で過渡的に起電力が発生することを観測し、層間の「ねじれ角」がキャリアダイナミクスに影響することが分かった。ボロフェンの水素化物「ボロファン(HB)」の多形体を研究し、トポロジカルの数理を元に5,7員環から構成されるものに大きな...
❏グラフェンにおけるトポロジーと電子相関の理論的研究(22740196)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 (他21件)
【概要】グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を...
【数物系科学】地球惑星科学：相転移 ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンとポリマーネットワークの相転移を利用した巨大電界効果変調素子の開発(19K21963)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2021-03-31
【研究代表者】生田 昂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80805929)
【キーワード】グラフェン / ポリマーネットワーク / LCST / 相転移 / ゲル (他6件)
【概要】本研究では、グラフェン上でのポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、サイドゲート構造を有したグラフェン電界効果トランジスタにおいて、従来のゲート電圧変調型ではなく、ゲートキャパシタンス変調型のデバイスの開発を行った。そこにおいて、ポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、ゲートキャパシタンスを1000倍程度変調し、電界効果トランジスタの伝達特性の変調に成功した。 ...
❏ナノスケール低次元構造水の相転移と物性の解明(16H02079)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】本間 芳和 東京理科大学, 理学部第一部物理学科, 教授 (30385512)
【キーワード】水分子 / 相図 / 相転移 / カーボンナノチューブ / グラフェン (他8件)
【概要】単層ナノチューブ（CNT）の内部や外表面、グラフェンやシリカ表面に形成されるナノスケールの低次元構造の水分子の集合体に着目し、これらの特異な水素結合構造、相転移現象および相図（圧力－温度）を実験と理論によりに研究した。CNTの内外で水分子が特異な吸着構造をとり、相図や融点、水分子の運動の自由度がバルク水とは大いに異なることを明らかにした。グラフェンの表面では2層構造の吸着水が形成され、第1層目は、...
【数物系科学】天文学：テラヘルツ分光 ／グラフェンを含む研究件
❏超高強度テラヘルツ電磁場による半導体電子状態の動的制御(26247052)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】田中 耕一郎 京都大学, 理学研究科, 教授 (90212034)
【キーワード】テラヘルツ非線形光学 / テラヘルツ分光 / 非線形光学 / 半導体光学 / 超高速レーザー分光 (他13件)
【概要】固体における極端な非線形光学現象を観測するために、20 THz以上の周波数を有する高強度テラヘルツ光源および1 THz近傍で0.1 THz以下の線幅ともつ波長可変高強度テラヘルツ光源を構築した。半導体試料において1s励起子準位の巨大なラビ分裂や光吸収のサブサイクル応答を観測した。また、MoS2やグラフェンのような単一層物質において高次高調波発生を初めて確認し、原子気体系とは異なる固体特有の特徴を有...
❏幾何学的位相による物質相：量子液体及びグラフェンでの応用と展開(23340112)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】初貝 安弘 筑波大学, 数理物質系, 教授 (80218495)
【キーワード】量子液体 / グラフェン / ベリー接続 / テラヘルツ分光 / ファラデー回転 (他10件)
【概要】グラフェンは量子干渉効果としての幾何学的位相が重要な物質相である。特に磁場下のゼロエネルギーランダウ準位ではカイラル対称性が重要な役割を果たす。現在まで多くの研究が一体問題としてのものであったの対し、本研究ではカイラル凝縮相としての相互作用起因の量子多体状態の存在を理論的に示し、その実験的な意義を励起ギャップの磁場依存性に関して理論的に示すことで実験との比較を行いその有効性を示した。また、乱れの効...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：CVD成長 ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンのテーラーメイド合成とその展開(18H03864)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吾郷 浩樹 九州大学, グローバルイノベーションセンター, 教授 (10356355)
【キーワード】単層グラフェン / 二層グラフェン / CVD / インターカレーション / 電界効果トランジスタ (他11件)
【概要】究極的な二次元物質であるグラフェンは、極めて高いキャリア移動度や光透過性などから今後のIoT社会を支える重要なデバイスの構成要素となりうる。本研究では研究代表者独自の「エピタキシャルCVD法」をベースとして、単層グラフェンの高品質化を進めるとともに、積層構造を制御した二層グラフェンの選択成長へと発展させた。CVD合成した二層グラフェンを用いて層間への分子挿入とツイスト角度の関係を明らかにするととも...
❏触媒金属蒸気を利用したh-BN上へのグラフェンのCVD直接成長(16K14446)
【研究テーマ】金属・資源生産工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】長汐 晃輔 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20373441)
【キーワード】グラフェン / 2次元材料 / ファンでアワールスヘテロ / CVD / 直接成長 (他8件)
【概要】次世代半導体チャネル材料として期待される2層グラフェンのギャップ形成には，原子レベルで平坦なh-BNとの複層化が重要である．触媒機能としてCu蒸気を外部から導入し，h-BN上へのグラフェン直接成長を試みた．しかしながら，金属触媒を色々検討したもののグラフェンの成長は困難であった．そこで，グラフェンと異なりバンドギャップを有する2次元結晶であるMoS2のCVD成長を試みた．SiO2/Si基板上に3角...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：グラフェンナノリボン ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御(17K04971)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (70422558)
【キーワード】ナノグラフェン / 電子輸送 / プローブ顕微鏡 / ブレイクジャンクション / 走査型トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】アセン前駆体の表面重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。単分子の伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示すことが分かった（＞0.1 G0、G0= 2e^2/h）。また、分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンについて、理論計算を行った。その結果、グラフェンナノリボンに...
❏グラフェンにおけるトポロジーと電子相関の理論的研究(22740196)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 (他21件)
【概要】グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：酸化グラフェン ／グラフェンを含む研究件
❏機能性グラフェンを用いた電子移動速度、活性、選択性の優れた光触媒の開発(15F15050)
【研究テーマ】環境技術・環境負荷低減
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2015-04-24 - 2017-03-31
【研究代表者】坂田 一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90555682)
【キーワード】Ag3PO4 crystals / graphene / photocatalyst / visible-light-driven / graphene oxide (他9件)
【概要】We report on a novel yet facile approach to the mass production of photocatalytic Ag3PO4 particles by using graphene oxide (GO) sheets as templates. GO was first stabilized with poly(diallyldimethylam...
❏原子間力顕微鏡リソグラフィー法によるグラフェンのバンドギャップ制御に関する研究(23710155)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】増渕 覚 東京大学, ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構, 特任助教 (50596195)
【キーワード】グラフェン / 原子間力顕微鏡 / 陽極酸化法 / 酸化グラフェン / バンドギャップ制御
【概要】本研究では、AFMリソグラフィー法を利用してグラフェン中にバンドギャップを導入する技術の確立に取り組んだ。金属電極を有するグラフェン試料において、素子中央部を局所的に酸化することで、グラフェン/酸化グラフェン/グラフェン面内接合素子を作製した。電子輸送特性を評価したところ、非線形な電流-電圧曲線とともにVSD=3V程度の電流抑制領域が確認され、酸化グラフェンを精製することによるバンドギャップ形成に...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：ナノグラフェン ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御(17K04971)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (70422558)
【キーワード】ナノグラフェン / 電子輸送 / プローブ顕微鏡 / ブレイクジャンクション / 走査型トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】アセン前駆体の表面重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。単分子の伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示すことが分かった（＞0.1 G0、G0= 2e^2/h）。また、分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンについて、理論計算を行った。その結果、グラフェンナノリボンに...
❏グラフェンエッジ状態の精密エッジ化学(25790002)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 流動研究員 (70422558)
【キーワード】グラフェン / 電子物性 / プローブ顕微鏡 / 密度汎関数法 / 化学修飾 (他10件)
【概要】グラフェン端ではエッジの存在により、エッジ状態と呼ばれる特異な電子状態が存在することが知られている。しかしエッジ境界における原子レベルでの電子状態評価が困難であるため、エッジ状態の実験的評価が望まれている。本研究では、原子レベルで整ったグラフェン端構造を作製し、プローブ顕微鏡を駆使して原子レベルでの物性評価と第一原理計算に基づいたシミュレーションを行うことで、二水素化エッジ構造など様々な化学修飾グ...
❏グラフェンにおけるトポロジーと電子相関の理論的研究(22740196)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 (他21件)
【概要】グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を...
【総合理工】応用物理学：中赤外 ／グラフェンを含む研究件
❏中赤外グラフェンプラズモンの波数ベクトルのアップコンバージョン高空間分解能計測(18K18992)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2020-03-31
【研究代表者】田中 嘉人 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50533733)
【キーワード】グラフェン / 光圧 / ラマン光学活性 / プラズモン / 光捕捉 (他9件)
【概要】本研究では、表面プラズモンの光圧ベクトルを光捕捉したナノ粒子のポテンシャル解析によって測定することで、中赤外グラフェンプラズモンの波数ベクトルを高い空間分解能でイメージングする方法の開発を行った。期間内に、可視から中赤外域にわたる領域で透明なシステムを開発し、光捕捉ポテンシャル解析を用いてナノ粒子に働く中赤外光圧のアップコンバージョン計測を実現した。また、グラフィンナノリッジが表面プラズモンの光励...
❏新しい中赤外波長帯光ファイバ光源とその医用・産業用光センシング応用(15H04012)
【研究テーマ】計測工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】山下 真司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40239968)
【キーワード】光ファイバレーザ / モード同期 / 中赤外 / カーボンナノチューブ / グラフェン (他10件)
【概要】本研究では、代表者の山下がこれまで進めてきたカーボンナノチューブ(CNT)・グラフェン短パルスレーザおよび分散チューニング波長掃引レーザなどの高機能モード同期光ファイバレーザの研究を中赤外波長帯（波長2-5μm）に展開し、それらを分光分析・光コヒーレンストモグラフィ(OCT)・ライダーなどの医用・産業用光センシングへと応用した。ナノカーボンを用いて中赤外波長帯短パルスと広帯域光SCコム発生に成功し...
【総合理工】応用物理学：ナノ炭素材料 ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンエッジ状態の精密エッジ化学(25790002)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 流動研究員 (70422558)
【キーワード】グラフェン / 電子物性 / プローブ顕微鏡 / 密度汎関数法 / 化学修飾 (他10件)
【概要】グラフェン端ではエッジの存在により、エッジ状態と呼ばれる特異な電子状態が存在することが知られている。しかしエッジ境界における原子レベルでの電子状態評価が困難であるため、エッジ状態の実験的評価が望まれている。本研究では、原子レベルで整ったグラフェン端構造を作製し、プローブ顕微鏡を駆使して原子レベルでの物性評価と第一原理計算に基づいたシミュレーションを行うことで、二水素化エッジ構造など様々な化学修飾グ...
❏酸化構造を鋳型としたグラフェン端の作製と評価(23750150)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 流動研究員 (70422558)
【キーワード】グラフェン / 電子状態 / プローブ顕微鏡 / ナノ炭素材料 / 表面・界面物性 (他6件)
【概要】グラフェンの酸化反応とプローブ顕微鏡原子マニピュレーション技術を駆使してナノグラフェンのエッジ状態の作製し、その電子状態の解明を行った。酸化によりパイ電子ネットワークが分断された、ナノフラグメントの作製に成功した。約1-10nm程度のサイズのパイ電子ネットワークでは量子サイズ効果が顕著に現れ多彩な電子状態を示すことが確かめられた。また、２種類の典型的なエッジ構造に特徴的な電子状態の確認に成功した[...
【総合理工】応用物理学：窒化ほう素 ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンを用いた電子系の熱工学(19H02542)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】守谷 頼 東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (30548657)
【キーワード】グラフェン / 窒化ホウ素 / 長波長赤外光 / 赤外光デバイス / 熱輸送 (他7件)
【概要】グラフェンは電子と格子の相互作用が他の材料と比較して非常に小さい。そのためグラフェンの電子系は温度が容易に上昇し、さらに電子温度は格子温度とは独立に 変化する。この性質を利用して、格子系を経由しない電子系を用いた熱伝達の制御技術を確立するのが本課題の目的である。研究機関を通じてグラフェンの電子系を用いた熱輻射源や熱検出器技術の確立に成功した。これらの技術は市販品が殆ど存在しない波長15ミクロン以上...
❏ヘリウム薄膜における量子弾性効果と超固体現象の解明(17H02925)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】白濱 圭也 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70251486)
【キーワード】物性物理 / 低温物性 / ヘリウム / 超流動 / 弾性 (他13件)
【概要】2次元量子多体系であるグラファイト(Gr)表面上ヘリウム(4He)薄膜の弾性率が低温で増大する「弾性異常」を発見し、更に吸着第2層で超流動と剛性が共存することを示唆する結果を得た。弾性異常の存在から、Gr上He薄膜が他He薄膜と同様に、局在状態と空間的に拡がった励起状態を有し、吸着量の増加による超流動の発現は局在状態と拡がった状態間の「量子相転移」と解釈できることを明らかにした。これはヘリウム薄膜...
【総合理工】応用物理学：プローブ顕微鏡 ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御(17K04971)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (70422558)
【キーワード】ナノグラフェン / 電子輸送 / プローブ顕微鏡 / ブレイクジャンクション / 走査型トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】アセン前駆体の表面重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。単分子の伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示すことが分かった（＞0.1 G0、G0= 2e^2/h）。また、分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンについて、理論計算を行った。その結果、グラフェンナノリボンに...
❏グラフェンエッジ状態の精密エッジ化学(25790002)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 流動研究員 (70422558)
【キーワード】グラフェン / 電子物性 / プローブ顕微鏡 / 密度汎関数法 / 化学修飾 (他10件)
【概要】グラフェン端ではエッジの存在により、エッジ状態と呼ばれる特異な電子状態が存在することが知られている。しかしエッジ境界における原子レベルでの電子状態評価が困難であるため、エッジ状態の実験的評価が望まれている。本研究では、原子レベルで整ったグラフェン端構造を作製し、プローブ顕微鏡を駆使して原子レベルでの物性評価と第一原理計算に基づいたシミュレーションを行うことで、二水素化エッジ構造など様々な化学修飾グ...
❏酸化構造を鋳型としたグラフェン端の作製と評価(23750150)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 流動研究員 (70422558)
【キーワード】グラフェン / 電子状態 / プローブ顕微鏡 / ナノ炭素材料 / 表面・界面物性 (他6件)
【概要】グラフェンの酸化反応とプローブ顕微鏡原子マニピュレーション技術を駆使してナノグラフェンのエッジ状態の作製し、その電子状態の解明を行った。酸化によりパイ電子ネットワークが分断された、ナノフラグメントの作製に成功した。約1-10nm程度のサイズのパイ電子ネットワークでは量子サイズ効果が顕著に現れ多彩な電子状態を示すことが確かめられた。また、２種類の典型的なエッジ構造に特徴的な電子状態の確認に成功した[...
【総合理工】応用物理学：走査型トンネル顕微鏡(STM) ／グラフェンを含む研究件
❏機能性半導体グラフェンの設計と創製(19H01823)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】齋藤 晋 東京工業大学, 理学院, 教授 (00262254)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / 電子構造計算 / STM / 第一原理計算 (他7件)
【概要】精密な第一原理電子構造計算に基づいて各種の周期的構造修飾されたグラフェン系の設計研究を展開し、既に詳しい知見が得られていた六方晶の周期で構造修飾されたグラフェンに加えて、今年度は長方晶の周期で構造修飾されたグラフェンについて、詳細な研究を展開した。長方晶では、格子定数が二つ（ a および b ）あるため、(1)半導体となる構造修飾パターンの a および b 依存性、(2)半導体となる場合のバンドギ...
❏グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御(17K04971)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (70422558)
【キーワード】ナノグラフェン / 電子輸送 / プローブ顕微鏡 / ブレイクジャンクション / 走査型トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】アセン前駆体の表面重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。単分子の伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示すことが分かった（＞0.1 G0、G0= 2e^2/h）。また、分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンについて、理論計算を行った。その結果、グラフェンナノリボンに...
❏単原子層半導体新物質「シリゲルマネン」の創生とその機能制御(26286048)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (60271582)
【キーワード】シリセン / ゲルマネン / グラフェン / ヘキサゴナル窒化ホウ素 / 銀 (他11件)
【概要】シリセンやゲルマネンなどのIV族単原子層物質は、基板へのエピタキシャル成長によってのみ形成可能である。しかしシリセン成長基板として使われるAg(111)表面ではシリコン原子と銀原子の交換を伴う複雑な過程により成長が進行すること、および銀基板との強い電子相互作用のため、成長したシリセンのDirac電子状態が破壊されてしまうことが明らかになった。こうした問題を解決するためには、電子相互作用の小さな成長...
【総合理工】応用物理学：キャリアダイナミクス ／グラフェンを含む研究件
❏生体分子反応における量子効果の直接観測を可能とする雰囲気制御・時間分解Ｘ線分光法(18K19011)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2020-03-31
【研究代表者】吹留 博一 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10342841)
【キーワード】グラフェン / 軟X線分光 / 時間分解 / 積層 / ねじれ (他12件)
【概要】量子論に基づく分子生物学の実験研究の新たな領域開拓を目的として、雰囲気制御・時間分解オペランド（＝動作下）軟X線分光システム構築に不可欠な超極薄窓材としてグラフェンを研究した。その研究を行う過程で、新たな展開が拓け、興味深いキャリア・ダイナミクス、たとえば、グラフェンの各層毎に光励起キャリア密度が変化することが初めて明らかにされた。 ...
❏次世代超高速デバイス実現に向けた新規ディラック原子層材料の開発(18H03874)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103)
【キーワード】原子層 / ディラック電子 / ホウ素 / ダイナミクス / ボロフェン (他15件)
【概要】超高速デバイス実現に向けて、ホウ素の単原子シート「ボロフェン」とグラフェンの誘導体を中心に新たなディラック電子系原子層材料の開発を行なった。準結晶２層グラフェンについて光誘起で過渡的に起電力が発生することを観測し、層間の「ねじれ角」がキャリアダイナミクスに影響することが分かった。ボロフェンの水素化物「ボロファン(HB)」の多形体を研究し、トポロジカルの数理を元に5,7員環から構成されるものに大きな...
【工学】電気電子工学：微量検出 ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェン界面における分子の結合開裂・形成反応活性化を基軸とした分子検出(21K18714)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2024-03-31
【研究代表者】生田 昂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80805929)
【キーワード】グラフェン / 結合開裂・生成 / 微量検出
【概要】
❏グラフェン素子における静・動的解析に基づく極微量分子の精密同定法開発(20H02159)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】生田 昂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80805929)
【キーワード】グラフェン / 微量検出 / センサ / 検出素子 / 超分子
【概要】本研究では、小型微量化学種分析装置を実現するために、超分子修飾グラフェン電界効果トランジスタ(FET)による分子識別素子の開発を行う。これは小型電子デバイスを利用して、有機分子が持つ官能基や分子骨格に関する情報を取り出す前例のない検出素子の実現を目指す。 初年度は、金属ポルフィリンやフタロシアニンなどの超分子に対する軸配位子に注目した分子検出を試みた。金属ポルフィリンのような金属錯体は生体内のヘム...
【工学】電気電子工学：スピンエレクトロニクス ／グラフェンを含む研究件
❏超伝導スピントロニクス(25247051)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】勝本 信吾 東京大学, 物性研究所, 教授 (10185829)
【キーワード】スピントロニクス / 超伝導トランジスタ / 希薄磁性半導体 / 超伝導近接効果 / スピン３重項超伝導 (他17件)
【概要】近接効果により２次元電子系内に生じた超伝導電流を，スピンホール効果によってスイッチすることに成功した．また，このような超伝導接合が，トラップ磁束によって0接合からπ接合へと変化する現象を見出した．希薄磁性半導体(In,Fe)Asを近接効果で超電導状態にし，これがスピン３重項超伝導である可能性が高いことを見出した． スピン軌道相互作用が強い系の量子点接合で強いスピン偏極が起こることを検証し，特に単伝...
❏グラフェンにおけるナノエレクトロニクスとスピントロニクス(20840011)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / ナノエレクトロニクス / スピントロニクス / 量子ドット (他11件)
【概要】グラフェン及びグラフェン派生物質に付随する物理現象は,現在の物性物理で最も注目を集めている物の一つである.特に,グラフェンを一次元状に切り出したグラフェン・ナノリボンに関しては多くの研究がなされている.同様に重要な物質として,グラフェン・ナノディスクがある.これは閉じた境界を持つグラフェン派生物である.このナノディスクという新しい物理系の豊かな電磁的性質を明らかにし,バンド構造などの基礎的物性から...
【工学】電気電子工学：二硫化モリブデン ／グラフェンを含む研究件
❏バイオ・ナノ界面における電気的相互作用の探索(25706012)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80443216)
【キーワード】ナノシート / ペプチド / 自己組織化 / グラフェン / 二硫化モリブデン (他7件)
【概要】本研究では、グラフェンや二硫化モリブデンに代表される２次元ナノシートを基板として使用し、その表面にペプチドの自己組織化構造を形成することによる、生体分子とナノシートの間の電気的相互作用について理解することを目的とした。まず、2次元ナノシート上におけるペプチドの自己組織化機構を理解するため原子間力顕微鏡を用いた観測を重点的に行なった。その結果、ペプチドの表面への吸着、拡散、自己組織化の各表面過程を分...
❏超伝導スピントロニクス(25247051)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】勝本 信吾 東京大学, 物性研究所, 教授 (10185829)
【キーワード】スピントロニクス / 超伝導トランジスタ / 希薄磁性半導体 / 超伝導近接効果 / スピン３重項超伝導 (他17件)
【概要】近接効果により２次元電子系内に生じた超伝導電流を，スピンホール効果によってスイッチすることに成功した．また，このような超伝導接合が，トラップ磁束によって0接合からπ接合へと変化する現象を見出した．希薄磁性半導体(In,Fe)Asを近接効果で超電導状態にし，これがスピン３重項超伝導である可能性が高いことを見出した． スピン軌道相互作用が強い系の量子点接合で強いスピン偏極が起こることを検証し，特に単伝...
【工学】電気電子工学：光デバイス ／グラフェンを含む研究件
❏固体炭素源と遷移金属の触媒反応により合成された多層多結晶グラフェン光源(22K14305)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2022-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中川 鉄馬 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 訪問研究員 (20822480)
【キーワード】ナノカーボン / グラフェン / 光デバイス / 急速熱アニール
【概要】
❏固体炭素源を用いた転写フリーなグラフェン成長法の開発とその発光素子の光通信応用(20K14783)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】中川 鉄馬 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 戦略的研究シーズ育成プロジェクト, 研究員(任期有) (20822480)
【キーワード】ナノカーボン / グラフェン / 光デバイス / 発光素子 / 急速熱アニール (他6件)
【概要】現在、実用化されている代表的な赤外光源として、LEDや半導体レーザーに主に用いられている化合物半導体は、シリコン基板上に直接形成することが難しく、微小な光源をシリコン基板上に集積化することが困難であった。本研究では、基板上に直接成長できる転写フリーなグラフェン作製法を確立し、確立した手法により作製したグラフェンを発光素子化し、その電気特性・発光特性を評価することによって、発光素子の高輝度化・高速化...
【工学】電気電子工学：トランジスタ ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンのテーラーメイド合成とその展開(18H03864)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吾郷 浩樹 九州大学, グローバルイノベーションセンター, 教授 (10356355)
【キーワード】単層グラフェン / 二層グラフェン / CVD / インターカレーション / 電界効果トランジスタ (他11件)
【概要】究極的な二次元物質であるグラフェンは、極めて高いキャリア移動度や光透過性などから今後のIoT社会を支える重要なデバイスの構成要素となりうる。本研究では研究代表者独自の「エピタキシャルCVD法」をベースとして、単層グラフェンの高品質化を進めるとともに、積層構造を制御した二層グラフェンの選択成長へと発展させた。CVD合成した二層グラフェンを用いて層間への分子挿入とツイスト角度の関係を明らかにするととも...
❏多環縮合パイ電子系超伝導体の研究(22244045)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】久保園 芳博 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80221935)
【キーワード】超伝導 / 金属ドーピング / フェナセン系有機分子 / グラフェン / グラファイト (他23件)
【概要】多環縮合炭化水素分子固体に対して、アルカリ金属原子を挿入することによる超伝導相の作製と、電界効果によって電気的な特性を制御することを目指した。アルカリ金属原子の挿入のためには、通常の高温加熱法のほかに、液体アンモニア法、電気化学的な手法を用いた。また、金属ドーピングならびに電界効果、電気化学金属ドーピングについては、有機芳香族系をグラフェン、グラファイト系、さらに、二次元層状無機物質にも拡張した。...
❏外部電場バンドギャップエンジニアリングによる2層グラフェンの電気的オフの実現(21710136)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】長汐 晃輔 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (20373441)
【キーワード】ナノ電子デバイス / グラフェン電界効果トランジスタ / グラフェン / 電界効果 / トランジスタ (他7件)
【概要】グラフェンは高い移動度を有するが,零ギャップ故にon/off比が取れない問題がある.本研究では,2層グラフェンのギャップエンジニアリングを最終目標とし,まずは,それ以前に問題となる金属電極からの注入におけるコンタクト抵抗に着目して研究を進めた.cross-bridge Kelvin法によりコンタクト抵抗率を(V/I)dWとして直接測定した結果,コンタクト抵抗率は,高ゲートバイアス下で～5×10-6...
【工学】電気電子工学：電界効果トランジスタ ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンのテーラーメイド合成とその展開(18H03864)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吾郷 浩樹 九州大学, グローバルイノベーションセンター, 教授 (10356355)
【キーワード】単層グラフェン / 二層グラフェン / CVD / インターカレーション / 電界効果トランジスタ (他11件)
【概要】究極的な二次元物質であるグラフェンは、極めて高いキャリア移動度や光透過性などから今後のIoT社会を支える重要なデバイスの構成要素となりうる。本研究では研究代表者独自の「エピタキシャルCVD法」をベースとして、単層グラフェンの高品質化を進めるとともに、積層構造を制御した二層グラフェンの選択成長へと発展させた。CVD合成した二層グラフェンを用いて層間への分子挿入とツイスト角度の関係を明らかにするととも...
❏状態密度の大きく異なるグラフェン・金属界面での電流注入の理解と制御(24686039)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】長汐 晃輔 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20373441)
【キーワード】グラフェン / コンタクト抵抗 / 状態密度 / コンタクト / 化学結合 (他7件)
【概要】コンタクト抵抗の低減には、グラフェン側の状態密度を上げる手法が重要となる。本研究では、結合機構を正確に理解するために、金属が接触したときのグラフェンの状態密度を量子容量測定から抽出し、コンタクト抵抗率と状態密度の相関性を明確にした。金属種の違いによってグラフェンの状態密度変化は大きく異なることから、コンタクト金属の選択に明確な解を与えることができる。 ...
❏グラフェンの磁場中伝導現象における幾何学的効果(21340094)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】長田 俊人 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00192526)
【キーワード】分子性固体・有機導体 / メゾスコピック系・局在 / グラフェン / 量子ホール効果 / ディラック電子 (他11件)
【概要】本研究はグラフェンの磁場中電気伝導における新しい幾何学的効果の探索を企図したものであり、特に異なる量子ホール相の接合界面に生ずるエッジ状態とその伝導特性に関する研究が中心となった。2層グラフェンのpnp接合、単層-2層グラフェンヘテロ接合について量子ホールエッジ伝導を調べた結果、前者では並行エッジ状態のmixingが、後者では逆行エッジ状態の完全な相殺が起こることが明らかになった。 ...
【工学】電気電子工学：急速熱アニール ／グラフェンを含む研究件
❏固体炭素源と遷移金属の触媒反応により合成された多層多結晶グラフェン光源(22K14305)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2022-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中川 鉄馬 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 訪問研究員 (20822480)
【キーワード】ナノカーボン / グラフェン / 光デバイス / 急速熱アニール
【概要】
❏固体炭素源を用いた転写フリーなグラフェン成長法の開発とその発光素子の光通信応用(20K14783)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】中川 鉄馬 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 戦略的研究シーズ育成プロジェクト, 研究員(任期有) (20822480)
【キーワード】ナノカーボン / グラフェン / 光デバイス / 発光素子 / 急速熱アニール (他6件)
【概要】現在、実用化されている代表的な赤外光源として、LEDや半導体レーザーに主に用いられている化合物半導体は、シリコン基板上に直接形成することが難しく、微小な光源をシリコン基板上に集積化することが困難であった。本研究では、基板上に直接成長できる転写フリーなグラフェン作製法を確立し、確立した手法により作製したグラフェンを発光素子化し、その電気特性・発光特性を評価することによって、発光素子の高輝度化・高速化...
【工学】電気電子工学：ナノコンポジット ／グラフェンを含む研究件
❏溶媒可溶性グラフェンを利用した高強度・高耐久性ナノコンポジットの創出(19H02021)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】荒尾 与史彦 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (40449335)
【キーワード】グラフェン / 量産化 / メカノケミカル法 / 複合材料 / メカノケミカル反応 (他11件)
【概要】ナノ強化による複合材料の機械的特性の向上をはかることを目的に、ナノ材料の一つであるグラフェンを量産化させるプロセスを構築した。グラフェンはグラファイトを剥離して薄層化することで得られる。液中でグラファイトを剥離してグラフェンを取り出す液相剥離法が最も安価にグラフェンを量産化できる。本研究では、液相剥離法の前処理方法として、塩と黒鉛の混合物をボールミルによりメカノケミカル反応させることで、グラファイ...
❏グラフェン量産プロセスの開発と超高強度ナノ複合材料の創製(15H05504)
【研究テーマ】機械材料・材料力学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒尾 与史彦 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40449335)
【キーワード】グラフェン / 剥離 / ナノコンポジット / 分散 / 材料加工・処理 (他11件)
【概要】液中において黒鉛を剥離してグラフェンに変換するプロセスの開発を行った。従来の超音波法による剥離よりも、圧力ホモジナイザを利用した剥離法の方が、10倍以上の生産能力があることを実証した。NMP等の有機溶媒にpHをコントロールした水を混合したものが、剥離分散に最適な溶媒であることを見出した。また、黒鉛を改質することで、どの溶媒にも溶けるように分散する新技術を発見した。 ...
【工学】土木工学：量子ドット ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンにおけるトポロジーと電子相関の理論的研究(22740196)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 (他21件)
【概要】グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を...
❏グラフェンにおけるナノエレクトロニクスとスピントロニクス(20840011)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / ナノエレクトロニクス / スピントロニクス / 量子ドット (他11件)
【概要】グラフェン及びグラフェン派生物質に付随する物理現象は,現在の物性物理で最も注目を集めている物の一つである.特に,グラフェンを一次元状に切り出したグラフェン・ナノリボンに関しては多くの研究がなされている.同様に重要な物質として,グラフェン・ナノディスクがある.これは閉じた境界を持つグラフェン派生物である.このナノディスクという新しい物理系の豊かな電磁的性質を明らかにし,バンド構造などの基礎的物性から...
【工学】土木工学：ナノカーボン ／グラフェンを含む研究件
❏固体炭素源と遷移金属の触媒反応により合成された多層多結晶グラフェン光源(22K14305)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2022-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中川 鉄馬 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 訪問研究員 (20822480)
【キーワード】ナノカーボン / グラフェン / 光デバイス / 急速熱アニール
【概要】
❏固体炭素源を用いた転写フリーなグラフェン成長法の開発とその発光素子の光通信応用(20K14783)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】中川 鉄馬 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 戦略的研究シーズ育成プロジェクト, 研究員(任期有) (20822480)
【キーワード】ナノカーボン / グラフェン / 光デバイス / 発光素子 / 急速熱アニール (他6件)
【概要】現在、実用化されている代表的な赤外光源として、LEDや半導体レーザーに主に用いられている化合物半導体は、シリコン基板上に直接形成することが難しく、微小な光源をシリコン基板上に集積化することが困難であった。本研究では、基板上に直接成長できる転写フリーなグラフェン作製法を確立し、確立した手法により作製したグラフェンを発光素子化し、その電気特性・発光特性を評価することによって、発光素子の高輝度化・高速化...
❏グラフェン量産プロセスの開発と超高強度ナノ複合材料の創製(15H05504)
【研究テーマ】機械材料・材料力学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒尾 与史彦 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40449335)
【キーワード】グラフェン / 剥離 / ナノコンポジット / 分散 / 材料加工・処理 (他11件)
【概要】液中において黒鉛を剥離してグラフェンに変換するプロセスの開発を行った。従来の超音波法による剥離よりも、圧力ホモジナイザを利用した剥離法の方が、10倍以上の生産能力があることを実証した。NMP等の有機溶媒にpHをコントロールした水を混合したものが、剥離分散に最適な溶媒であることを見出した。また、黒鉛を改質することで、どの溶媒にも溶けるように分散する新技術を発見した。 ...
【工学】構造・機能材料：太陽電池 ／グラフェンを含む研究件
❏高機能化ナノカーボン創成と革新的エネルギーデバイス開発(15H05760)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31
【研究代表者】丸山 茂夫 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90209700)
【キーワード】カーボンナノチューブ / ナノカーボン材料 / 太陽電池 / エネルギーデバイス / グラフェン
【概要】単層カーボンナノチューブ（単層CNT）やフラーレン等ナノカーボン材料の合成技術および物理的・化学的な機能化技術を開発することにより，ナノカーボン材料応用の実用化に向け特に太陽電池等のエネルギーデバイスへの応用を目指し研究を行った．ナノカーボン材料の高度な構造制御合成技術開発に加え，合成後の単層CNTに対し他のナノ材料とヘテロ構造化させる新たな高機能化技術を実現し，ナノカーボン材料応用を大幅に加速さ...
❏カーボンナノチューブおよびグラフェンの高機能化と太陽電池応用(15H02219)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】丸山 茂夫 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90209700)
【キーワード】カーボンナノチューブ / グラフェン / 太陽電池
【概要】高精度な構造制御および高機能化した単層カーボンナノチューブ（SWNT）やグラフェンを用いた太陽電池の開発を進めた． SWNTの構造（カイラリティ）の制御合成技術確立を目指し，水晶基板上に合成した水平配向SWNTに対しラマン散乱マッピング計測を行うことで，個々のSWNTのカイラリティを分析した．ラマン散乱マッピングと電子顕微鏡（SEM）観察を相互的に行うことで，カイラリティとSWNT成長長さとの関係...
【工学】構造・機能材料：電子状態 ／グラフェンを含む研究件
❏半絶縁性SiC上ウェハスケールグラフェンはエレクトロニクス応用に最適なのか？(18H01889)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】乗松 航 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30409669)
【キーワード】グラフェン / 表面 / 界面構造 / 成長技術 / 界面 (他9件)
【概要】本研究では、SiC熱分解法により成長したグラフェンのキャリア移動度に影響を与える因子とその寄与を明らかにするために研究を行った。得られた実験結果から、グラフェンの質については他の手法との顕著な差はない一方で、熱分解後のSiC基板における欠陥が移動度を低下させていることが示唆された。グラフェン/SiC界面構造の影響について、高圧水素によるインターカレーションを行い、インターカレーションの初期過程にお...
❏グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御(17K04971)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (70422558)
【キーワード】ナノグラフェン / 電子輸送 / プローブ顕微鏡 / ブレイクジャンクション / 走査型トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】アセン前駆体の表面重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。単分子の伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示すことが分かった（＞0.1 G0、G0= 2e^2/h）。また、分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンについて、理論計算を行った。その結果、グラフェンナノリボンに...
❏酸化構造を鋳型としたグラフェン端の作製と評価(23750150)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 流動研究員 (70422558)
【キーワード】グラフェン / 電子状態 / プローブ顕微鏡 / ナノ炭素材料 / 表面・界面物性 (他6件)
【概要】グラフェンの酸化反応とプローブ顕微鏡原子マニピュレーション技術を駆使してナノグラフェンのエッジ状態の作製し、その電子状態の解明を行った。酸化によりパイ電子ネットワークが分断された、ナノフラグメントの作製に成功した。約1-10nm程度のサイズのパイ電子ネットワークでは量子サイズ効果が顕著に現れ多彩な電子状態を示すことが確かめられた。また、２種類の典型的なエッジ構造に特徴的な電子状態の確認に成功した[...
【工学】構造・機能材料：化学結合 ／グラフェンを含む研究件
❏微分位相顕微法を用いた触媒反応過程の原子分解能観察(17K18974)
【研究テーマ】材料工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】石川 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (20734156)
【キーワード】微分位相コントラスト法 / グラフェン / 原子電場 / 原子分解能電子顕微鏡法 / ドーパント (他10件)
【概要】走査透過型電子顕微鏡と分割型検出器を用いることにより，単層グラフェン中の炭素原子一つから成る原子電場の空間分布の観察に成功した．また，不純物原子であるシリコン単原子が形成する原子電場は，配位環境の対称性を反映することが直接観察より明らかとなった．さらに，グラフェン端ではダングリングボンドの形成により，真空側に向かう強い電場が形成されるために，カチオンがトラップされることが明らかとなった．以上より，...
❏状態密度の大きく異なるグラフェン・金属界面での電流注入の理解と制御(24686039)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】長汐 晃輔 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20373441)
【キーワード】グラフェン / コンタクト抵抗 / 状態密度 / コンタクト / 化学結合 (他7件)
【概要】コンタクト抵抗の低減には、グラフェン側の状態密度を上げる手法が重要となる。本研究では、結合機構を正確に理解するために、金属が接触したときのグラフェンの状態密度を量子容量測定から抽出し、コンタクト抵抗率と状態密度の相関性を明確にした。金属種の違いによってグラフェンの状態密度変化は大きく異なることから、コンタクト金属の選択に明確な解を与えることができる。 ...
【工学】総合工学：移動度 ／グラフェンを含む研究件
❏半絶縁性SiC上ウェハスケールグラフェンはエレクトロニクス応用に最適なのか？(18H01889)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】乗松 航 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30409669)
【キーワード】グラフェン / 表面 / 界面構造 / 成長技術 / 界面 (他9件)
【概要】本研究では、SiC熱分解法により成長したグラフェンのキャリア移動度に影響を与える因子とその寄与を明らかにするために研究を行った。得られた実験結果から、グラフェンの質については他の手法との顕著な差はない一方で、熱分解後のSiC基板における欠陥が移動度を低下させていることが示唆された。グラフェン/SiC界面構造の影響について、高圧水素によるインターカレーションを行い、インターカレーションの初期過程にお...
❏外部電場バンドギャップエンジニアリングによる2層グラフェンの電気的オフの実現(21710136)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】長汐 晃輔 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (20373441)
【キーワード】ナノ電子デバイス / グラフェン電界効果トランジスタ / グラフェン / 電界効果 / トランジスタ (他7件)
【概要】グラフェンは高い移動度を有するが,零ギャップ故にon/off比が取れない問題がある.本研究では,2層グラフェンのギャップエンジニアリングを最終目標とし,まずは,それ以前に問題となる金属電極からの注入におけるコンタクト抵抗に着目して研究を進めた.cross-bridge Kelvin法によりコンタクト抵抗率を(V/I)dWとして直接測定した結果,コンタクト抵抗率は,高ゲートバイアス下で～5×10-6...
【工学】総合工学：半導体 ／グラフェンを含む研究件
❏機能性半導体グラフェンの設計と創製(19H01823)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】齋藤 晋 東京工業大学, 理学院, 教授 (00262254)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / 電子構造計算 / STM / 第一原理計算 (他7件)
【概要】精密な第一原理電子構造計算に基づいて各種の周期的構造修飾されたグラフェン系の設計研究を展開し、既に詳しい知見が得られていた六方晶の周期で構造修飾されたグラフェンに加えて、今年度は長方晶の周期で構造修飾されたグラフェンについて、詳細な研究を展開した。長方晶では、格子定数が二つ（ a および b ）あるため、(1)半導体となる構造修飾パターンの a および b 依存性、(2)半導体となる場合のバンドギ...
❏超高強度テラヘルツ電磁場による半導体電子状態の動的制御(26247052)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】田中 耕一郎 京都大学, 理学研究科, 教授 (90212034)
【キーワード】テラヘルツ非線形光学 / テラヘルツ分光 / 非線形光学 / 半導体光学 / 超高速レーザー分光 (他13件)
【概要】固体における極端な非線形光学現象を観測するために、20 THz以上の周波数を有する高強度テラヘルツ光源および1 THz近傍で0.1 THz以下の線幅ともつ波長可変高強度テラヘルツ光源を構築した。半導体試料において1s励起子準位の巨大なラビ分裂や光吸収のサブサイクル応答を観測した。また、MoS2やグラフェンのような単一層物質において高次高調波発生を初めて確認し、原子気体系とは異なる固体特有の特徴を有...
❏グラフェンにおけるナノエレクトロニクスとスピントロニクス(20840011)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / ナノエレクトロニクス / スピントロニクス / 量子ドット (他11件)
【概要】グラフェン及びグラフェン派生物質に付随する物理現象は,現在の物性物理で最も注目を集めている物の一つである.特に,グラフェンを一次元状に切り出したグラフェン・ナノリボンに関しては多くの研究がなされている.同様に重要な物質として,グラフェン・ナノディスクがある.これは閉じた境界を持つグラフェン派生物である.このナノディスクという新しい物理系の豊かな電磁的性質を明らかにし,バンド構造などの基礎的物性から...
【工学】総合工学：第一原理計算 ／グラフェンを含む研究件
❏機能性半導体グラフェンの設計と創製(19H01823)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】齋藤 晋 東京工業大学, 理学院, 教授 (00262254)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / 電子構造計算 / STM / 第一原理計算 (他7件)
【概要】精密な第一原理電子構造計算に基づいて各種の周期的構造修飾されたグラフェン系の設計研究を展開し、既に詳しい知見が得られていた六方晶の周期で構造修飾されたグラフェンに加えて、今年度は長方晶の周期で構造修飾されたグラフェンについて、詳細な研究を展開した。長方晶では、格子定数が二つ（ a および b ）あるため、(1)半導体となる構造修飾パターンの a および b 依存性、(2)半導体となる場合のバンドギ...
❏希ガスマトリックス効果を考慮した凝縮系振動スペクトルシミュレーションの理論開発(20655001)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】武次 徹也 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90280932)
【キーワード】希ガスマトリックス / 希ガス化合物 / 分子シミュレーション / ab initio分子軌道法 / 白金カルボニル (他13件)
【概要】本研究では、量子化学計算手法を凝縮系のダイナミクスに実装し、不安定分子種の分光定数を測定する手段として長らく利用されてきた「希ガスマトリックス単離法」を理論的にシミュレートする方法論を開発することを目的として研究を進めてきた。あわせて、希ガスマトリックス分光法で測定された実験データの中に希ガス化合物に帰すべきものが含まれていないか、高精度理論計算に基づき調べている。本年度は(1)キセノンとグラフェ...
【工学】総合工学：表面 ／グラフェンを含む研究件
❏半絶縁性SiC上ウェハスケールグラフェンはエレクトロニクス応用に最適なのか？(18H01889)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】乗松 航 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30409669)
【キーワード】グラフェン / 表面 / 界面構造 / 成長技術 / 界面 (他9件)
【概要】本研究では、SiC熱分解法により成長したグラフェンのキャリア移動度に影響を与える因子とその寄与を明らかにするために研究を行った。得られた実験結果から、グラフェンの質については他の手法との顕著な差はない一方で、熱分解後のSiC基板における欠陥が移動度を低下させていることが示唆された。グラフェン/SiC界面構造の影響について、高圧水素によるインターカレーションを行い、インターカレーションの初期過程にお...
❏次世代超高速デバイス実現に向けた新規ディラック原子層材料の開発(18H03874)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103)
【キーワード】原子層 / ディラック電子 / ホウ素 / ダイナミクス / ボロフェン (他15件)
【概要】超高速デバイス実現に向けて、ホウ素の単原子シート「ボロフェン」とグラフェンの誘導体を中心に新たなディラック電子系原子層材料の開発を行なった。準結晶２層グラフェンについて光誘起で過渡的に起電力が発生することを観測し、層間の「ねじれ角」がキャリアダイナミクスに影響することが分かった。ボロフェンの水素化物「ボロファン(HB)」の多形体を研究し、トポロジカルの数理を元に5,7員環から構成されるものに大きな...
【工学】総合工学：スピントロニクス ／グラフェンを含む研究件
❏超伝導スピントロニクス(25247051)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】勝本 信吾 東京大学, 物性研究所, 教授 (10185829)
【キーワード】スピントロニクス / 超伝導トランジスタ / 希薄磁性半導体 / 超伝導近接効果 / スピン３重項超伝導 (他17件)
【概要】近接効果により２次元電子系内に生じた超伝導電流を，スピンホール効果によってスイッチすることに成功した．また，このような超伝導接合が，トラップ磁束によって0接合からπ接合へと変化する現象を見出した．希薄磁性半導体(In,Fe)Asを近接効果で超電導状態にし，これがスピン３重項超伝導である可能性が高いことを見出した． スピン軌道相互作用が強い系の量子点接合で強いスピン偏極が起こることを検証し，特に単伝...
❏グラフェンにおけるナノエレクトロニクスとスピントロニクス(20840011)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】江澤 雅彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10504805)
【キーワード】グラフェン / 半導体 / ナノエレクトロニクス / スピントロニクス / 量子ドット (他11件)
【概要】グラフェン及びグラフェン派生物質に付随する物理現象は,現在の物性物理で最も注目を集めている物の一つである.特に,グラフェンを一次元状に切り出したグラフェン・ナノリボンに関しては多くの研究がなされている.同様に重要な物質として,グラフェン・ナノディスクがある.これは閉じた境界を持つグラフェン派生物である.このナノディスクという新しい物理系の豊かな電磁的性質を明らかにし,バンド構造などの基礎的物性から...
【工学】総合工学：CVD ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェンのテーラーメイド合成とその展開(18H03864)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吾郷 浩樹 九州大学, グローバルイノベーションセンター, 教授 (10356355)
【キーワード】単層グラフェン / 二層グラフェン / CVD / インターカレーション / 電界効果トランジスタ (他11件)
【概要】究極的な二次元物質であるグラフェンは、極めて高いキャリア移動度や光透過性などから今後のIoT社会を支える重要なデバイスの構成要素となりうる。本研究では研究代表者独自の「エピタキシャルCVD法」をベースとして、単層グラフェンの高品質化を進めるとともに、積層構造を制御した二層グラフェンの選択成長へと発展させた。CVD合成した二層グラフェンを用いて層間への分子挿入とツイスト角度の関係を明らかにするととも...
❏触媒金属蒸気を利用したh-BN上へのグラフェンのCVD直接成長(16K14446)
【研究テーマ】金属・資源生産工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】長汐 晃輔 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20373441)
【キーワード】グラフェン / 2次元材料 / ファンでアワールスヘテロ / CVD / 直接成長 (他8件)
【概要】次世代半導体チャネル材料として期待される2層グラフェンのギャップ形成には，原子レベルで平坦なh-BNとの複層化が重要である．触媒機能としてCu蒸気を外部から導入し，h-BN上へのグラフェン直接成長を試みた．しかしながら，金属触媒を色々検討したもののグラフェンの成長は困難であった．そこで，グラフェンと異なりバンドギャップを有する2次元結晶であるMoS2のCVD成長を試みた．SiO2/Si基板上に3角...
❏触媒金属のクロライド化除去によるＣＶＤグラフェンの高移動度化(24656456)
【研究テーマ】金属生産工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】長汐 晃輔 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20373441)
【キーワード】グラフェン / CVD / 単結晶 / 高移動度 / Cu (他6件)
【概要】グラフェン合成方法で，CVD法は高品質かつ大面積成長の観点から最も有望である．本研究では，単結晶Al2O3やMgOを代わる基板としてFujiiらが報告している単結晶マイカ(001)を選択しグラフェンの触媒の単結晶Cu膜を堆積した．マイカ上に堆積した800 nm厚さのCu膜は(111)配向した単結晶であり，表面粗さ0.5nmと比較的フラットな面を達成している．成長時の導入ガス量を制御することで，高品...
【工学】総合工学：表面・界面物性 ／グラフェンを含む研究件
❏単原子層半導体新物質「シリゲルマネン」の創生とその機能制御(26286048)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (60271582)
【キーワード】シリセン / ゲルマネン / グラフェン / ヘキサゴナル窒化ホウ素 / 銀 (他11件)
【概要】シリセンやゲルマネンなどのIV族単原子層物質は、基板へのエピタキシャル成長によってのみ形成可能である。しかしシリセン成長基板として使われるAg(111)表面ではシリコン原子と銀原子の交換を伴う複雑な過程により成長が進行すること、および銀基板との強い電子相互作用のため、成長したシリセンのDirac電子状態が破壊されてしまうことが明らかになった。こうした問題を解決するためには、電子相互作用の小さな成長...
❏SiCをプラットフォームとする新規グラフェン成長手法の確立(26706014)
【研究テーマ】結晶工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】乗松 航 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30409669)
【キーワード】グラフェン / 表面・界面物性 / 表面物性 / エピタキシャル成長
【概要】本研究では、SiC基板上に作製した炭化物薄膜の熱分解により、様々な特徴を有するグラフェンを成長することを目的とした。その結果、まずSiC上炭化アルミニウム薄膜から作製したグラフェンは、アルミニウムがドープされていることを示唆する実験結果が得られた。SiC上炭化ホウ素薄膜由来のグラフェンでは、高濃度にホウ素がドープされ、スピングラス挙動が観察された。このように、炭化物熱分解によるグラフェン成長は、こ...
❏酸化構造を鋳型としたグラフェン端の作製と評価(23750150)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】藤井 慎太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 流動研究員 (70422558)
【キーワード】グラフェン / 電子状態 / プローブ顕微鏡 / ナノ炭素材料 / 表面・界面物性 (他6件)
【概要】グラフェンの酸化反応とプローブ顕微鏡原子マニピュレーション技術を駆使してナノグラフェンのエッジ状態の作製し、その電子状態の解明を行った。酸化によりパイ電子ネットワークが分断された、ナノフラグメントの作製に成功した。約1-10nm程度のサイズのパイ電子ネットワークでは量子サイズ効果が顕著に現れ多彩な電子状態を示すことが確かめられた。また、２種類の典型的なエッジ構造に特徴的な電子状態の確認に成功した[...
【工学】総合工学：結晶成長 ／グラフェンを含む研究件
❏AB積層二層グラフェンの成長技術開発とトランジスタへの応用(15H03530)
【研究テーマ】ナノ材料化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】吾郷 浩樹 九州大学, グローバルイノベーションセンター, 教授 (10356355)
【キーワード】ナノ材料 / グラフェン / マイクロ・ナノデバイス / 結晶成長 / 触媒・化学プロセス (他6件)
【概要】究極的な二次元原子膜材料であるグラフェンは、高いキャリア移動度や機械的柔軟性、光透過性などを有し、今後のIoT社会にとって極めて有望な材料である。本研究では半導体応用等に有用な二層グラフェンを、化学蒸着法によって均一、かつ大面積・高品質に合成する手法の開発に成功した。さらに、層間への分子挿入などにより電気特性を向上させ、太陽電池をはじめとした応用研究も推進することができた。 ...
❏単原子層半導体新物質「シリゲルマネン」の創生とその機能制御(26286048)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平山 博之 東京工業大学, 理学院, 教授 (60271582)
【キーワード】シリセン / ゲルマネン / グラフェン / ヘキサゴナル窒化ホウ素 / 銀 (他11件)
【概要】シリセンやゲルマネンなどのIV族単原子層物質は、基板へのエピタキシャル成長によってのみ形成可能である。しかしシリセン成長基板として使われるAg(111)表面ではシリコン原子と銀原子の交換を伴う複雑な過程により成長が進行すること、および銀基板との強い電子相互作用のため、成長したシリセンのDirac電子状態が破壊されてしまうことが明らかになった。こうした問題を解決するためには、電子相互作用の小さな成長...
【工学】総合工学：複合材料 ／グラフェンを含む研究件
❏溶媒可溶性グラフェンを利用した高強度・高耐久性ナノコンポジットの創出(19H02021)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】荒尾 与史彦 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (40449335)
【キーワード】グラフェン / 量産化 / メカノケミカル法 / 複合材料 / メカノケミカル反応 (他11件)
【概要】ナノ強化による複合材料の機械的特性の向上をはかることを目的に、ナノ材料の一つであるグラフェンを量産化させるプロセスを構築した。グラフェンはグラファイトを剥離して薄層化することで得られる。液中でグラファイトを剥離してグラフェンを取り出す液相剥離法が最も安価にグラフェンを量産化できる。本研究では、液相剥離法の前処理方法として、塩と黒鉛の混合物をボールミルによりメカノケミカル反応させることで、グラファイ...
❏グラフェン量産プロセスの開発と超高強度ナノ複合材料の創製(15H05504)
【研究テーマ】機械材料・材料力学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒尾 与史彦 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40449335)
【キーワード】グラフェン / 剥離 / ナノコンポジット / 分散 / 材料加工・処理 (他11件)
【概要】液中において黒鉛を剥離してグラフェンに変換するプロセスの開発を行った。従来の超音波法による剥離よりも、圧力ホモジナイザを利用した剥離法の方が、10倍以上の生産能力があることを実証した。NMP等の有機溶媒にpHをコントロールした水を混合したものが、剥離分散に最適な溶媒であることを見出した。また、黒鉛を改質することで、どの溶媒にも溶けるように分散する新技術を発見した。 ...
【工学】総合工学：分散 ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェン量産プロセスの開発と超高強度ナノ複合材料の創製(15H05504)
【研究テーマ】機械材料・材料力学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒尾 与史彦 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40449335)
【キーワード】グラフェン / 剥離 / ナノコンポジット / 分散 / 材料加工・処理 (他11件)
【概要】液中において黒鉛を剥離してグラフェンに変換するプロセスの開発を行った。従来の超音波法による剥離よりも、圧力ホモジナイザを利用した剥離法の方が、10倍以上の生産能力があることを実証した。NMP等の有機溶媒にpHをコントロールした水を混合したものが、剥離分散に最適な溶媒であることを見出した。また、黒鉛を改質することで、どの溶媒にも溶けるように分散する新技術を発見した。 ...
❏機能性グラフェンを用いた電子移動速度、活性、選択性の優れた光触媒の開発(15F15050)
【研究テーマ】環境技術・環境負荷低減
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2015-04-24 - 2017-03-31
【研究代表者】坂田 一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90555682)
【キーワード】Ag3PO4 crystals / graphene / photocatalyst / visible-light-driven / graphene oxide (他9件)
【概要】We report on a novel yet facile approach to the mass production of photocatalytic Ag3PO4 particles by using graphene oxide (GO) sheets as templates. GO was first stabilized with poly(diallyldimethylam...
【工学】総合工学：センサー ／グラフェンを含む研究件
❏ウェルビーイング社会実現に資する次世代フレキシブルエレクトロニクス基盤技術の創成(22K18421)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2022-06-30 - 2025-03-31
【研究代表者】竹井 裕介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00513011)
【キーワード】フレキシブルエレクトロニクス / グラフェン / レーザー / センサ
【概要】
❏グラフェン素子における静・動的解析に基づく極微量分子の精密同定法開発(20H02159)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】生田 昂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80805929)
【キーワード】グラフェン / 微量検出 / センサ / 検出素子 / 超分子
【概要】本研究では、小型微量化学種分析装置を実現するために、超分子修飾グラフェン電界効果トランジスタ(FET)による分子識別素子の開発を行う。これは小型電子デバイスを利用して、有機分子が持つ官能基や分子骨格に関する情報を取り出す前例のない検出素子の実現を目指す。 初年度は、金属ポルフィリンやフタロシアニンなどの超分子に対する軸配位子に注目した分子検出を試みた。金属ポルフィリンのような金属錯体は生体内のヘム...
【工学】総合工学：カーボンナノチューブ ／グラフェンを含む研究件
❏三価の超原子価ハロゲン化合物を用いた二原子炭素の発生反応の開発およびその応用(18K19068)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】宮本 和範 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (40403696)
【キーワード】炭素同素体 / 二原子炭素 / ヨウ素 / 超原子価 / 反応機構 (他13件)
【概要】高い反応性を示す中間体には、その構造・物性・反応性について、今日でもよくわかっていないものが数多く存在します。その中で、特に二原子炭素（C2）は化学結合の本質的理解や炭素同素体の生成機構、生命の誕生の謎に関わる重要な研究対象です。本研究を通じて我々は、三価の超原子価アルキニルヨーダンを用いることにより、非常に温和な条件でC2を発生できることを初めて明らかにしました。溶液中の反応性から、C2は炭素間...
❏ナノスケール低次元構造水の相転移と物性の解明(16H02079)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】本間 芳和 東京理科大学, 理学部第一部物理学科, 教授 (30385512)
【キーワード】水分子 / 相図 / 相転移 / カーボンナノチューブ / グラフェン (他8件)
【概要】単層ナノチューブ（CNT）の内部や外表面、グラフェンやシリカ表面に形成されるナノスケールの低次元構造の水分子の集合体に着目し、これらの特異な水素結合構造、相転移現象および相図（圧力－温度）を実験と理論によりに研究した。CNTの内外で水分子が特異な吸着構造をとり、相図や融点、水分子の運動の自由度がバルク水とは大いに異なることを明らかにした。グラフェンの表面では2層構造の吸着水が形成され、第1層目は、...
❏オールカーボン太陽電池の開発(16F16069)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2016-04-22 - 2018-03-31
【研究代表者】丸山 茂夫 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90209700)
【キーワード】ペロブスカイト太陽電池 / 有機太陽電池 / カーボンナノチューブ / グラフェン / フラーレン (他6件)
【概要】本研究の目的は，太陽電池への炭素材料適用である．これにより，これまで広く使われてきたITO 電極を代替し，低コスト，低環境負荷かつフレキシブルな次世代の素子を提供できる．究極的な目標は，グラファイト，フラーレン，カーボンナノチューブ（CNT）などの炭素同素体を活用したオールカーボンの太陽電池である．また，本研究はそれのみに留まらず，それ以外の材料，例えば遷移金属ジカルコゲナニドやスパッタ酸化亜鉛，...
【工学】総合工学：剥離 ／グラフェンを含む研究件
❏グラフェン量産プロセスの開発と超高強度ナノ複合材料の創製(15H05504)
【研究テーマ】機械材料・材料力学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒尾 与史彦 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40449335)
【キーワード】グラフェン / 剥離 / ナノコンポジット / 分散 / 材料加工・処理 (他11件)
【概要】液中において黒鉛を剥離してグラフェンに変換するプロセスの開発を行った。従来の超音波法による剥離よりも、圧力ホモジナイザを利用した剥離法の方が、10倍以上の生産能力があることを実証した。NMP等の有機溶媒にpHをコントロールした水を混合したものが、剥離分散に最適な溶媒であることを見出した。また、黒鉛を改質することで、どの溶媒にも溶けるように分散する新技術を発見した。 ...
❏機能性グラフェンを用いた電子移動速度、活性、選択性の優れた光触媒の開発(15F15050)
【研究テーマ】環境技術・環境負荷低減
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2015-04-24 - 2017-03-31
【研究代表者】坂田 一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90555682)
【キーワード】Ag3PO4 crystals / graphene / photocatalyst / visible-light-driven / graphene oxide (他9件)
【概要】We report on a novel yet facile approach to the mass production of photocatalytic Ag3PO4 particles by using graphene oxide (GO) sheets as templates. GO was first stabilized with poly(diallyldimethylam...
【工学】総合工学：マイクロ・ナノデバイス ／グラフェンを含む研究件
❏AB積層二層グラフェンの成長技術開発とトランジスタへの応用(15H03530)
【研究テーマ】ナノ材料化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】吾郷 浩樹 九州大学, グローバルイノベーションセンター, 教授 (10356355)
【キーワード】ナノ材料 / グラフェン / マイクロ・ナノデバイス / 結晶成長 / 触媒・化学プロセス (他6件)
【概要】究極的な二次元原子膜材料であるグラフェンは、高いキャリア移動度や機械的柔軟性、光透過性などを有し、今後のIoT社会にとって極めて有望な材料である。本研究では半導体応用等に有用な二層グラフェンを、化学蒸着法によって均一、かつ大面積・高品質に合成する手法の開発に成功した。さらに、層間への分子挿入などにより電気特性を向上させ、太陽電池をはじめとした応用研究も推進することができた。 ...
❏微細構造振動子を用いたグラフェンの面内歪み制御の研究(24540363)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】内田 和人 東京大学, 物性研究所, その他 (20422438)
【キーワード】グラフェン / ディラック電子系 / 超薄膜 / マイクロ・ナノデバイス / 歪み (他6件)
【概要】大気あるいはヘリウムガス等の気体雰囲気中において、表面に微細な構造をもつ振動体を薄膜に近接することにより、表面構造と同様の幾何学的パターンをもつ歪みが薄膜に誘起されることが確かめられた。この技術は、機械的接触なしに原子層あるいは薄膜表面の歪みを空間的（幾何学的）および動的（強度、周波数）に制御できる可能性を示すものであり、歪みを利用した電子デバイスの開発や薄膜試料の性能評価等に極めて有効であると思...
【工学】総合工学：ナノ材料 ／グラフェンを含む研究件
❏廃棄活性汚泥からの生物燃料生産効率化を目的としたカーボン金属ナノ複合材料の開発(18F18061)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2018-04-25 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 学 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 特任准教授 (30598503)
【キーワード】嫌気性消化技術 / バイオガス / ナノ材料 / 赤鉄鉱 / グラフェン (他8件)
【概要】下排水処理における嫌気性消化技術は、廃棄有機物を有用なエネルギー源（水素ガス等）に変換できる嫌気性微生物処理である。廃棄活性汚泥は下排水処理で排出される産業廃棄物であるが、この廃棄有機物を効果的にエネルギー源に変換することができれば、温室効果ガスの排出を抑えることができ、持続可能な社会の構築に向けて重要な一歩となる。従来から、嫌気性消化技術はクリーンな廃棄物処理として注目を浴びているものの、微生物...
❏AB積層二層グラフェンの成長技術開発とトランジスタへの応用(15H03530)
【研究テーマ】ナノ材料化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】吾郷 浩樹 九州大学, グローバルイノベーションセンター, 教授 (10356355)
【キーワード】ナノ材料 / グラフェン / マイクロ・ナノデバイス / 結晶成長 / 触媒・化学プロセス (他6件)
【概要】究極的な二次元原子膜材料であるグラフェンは、高いキャリア移動度や機械的柔軟性、光透過性などを有し、今後のIoT社会にとって極めて有望な材料である。本研究では半導体応用等に有用な二層グラフェンを、化学蒸着法によって均一、かつ大面積・高品質に合成する手法の開発に成功した。さらに、層間への分子挿入などにより電気特性を向上させ、太陽電池をはじめとした応用研究も推進することができた。 ...
❏グラフェン量産プロセスの開発と超高強度ナノ複合材料の創製(15H05504)
【研究テーマ】機械材料・材料力学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒尾 与史彦 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40449335)
【キーワード】グラフェン / 剥離 / ナノコンポジット / 分散 / 材料加工・処理 (他11件)
【概要】液中において黒鉛を剥離してグラフェンに変換するプロセスの開発を行った。従来の超音波法による剥離よりも、圧力ホモジナイザを利用した剥離法の方が、10倍以上の生産能力があることを実証した。NMP等の有機溶媒にpHをコントロールした水を混合したものが、剥離分散に最適な溶媒であることを見出した。また、黒鉛を改質することで、どの溶媒にも溶けるように分散する新技術を発見した。 ...
【工学】総合工学：水素 ／グラフェンを含む研究件
❏水素イオン透過ヘテロ電極界面による水素同位体分離能の制御(21H01751)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】保田 諭 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (90400639)
【キーワード】同位体分離 / グラフェン / 水素 / 二次元材料 / 水素同位体効果 (他7件)
【概要】本研究では、二次元薄膜を電極材料に用いた固体高分子形電気化学セルによる重水素濃縮分離デバイスを開発し、二次元薄膜を用いた水素同位体分離の学理の発展だけでなく、室温・大気圧での重水素の低コスト製造法の知見を得ることを目的とする。本年度は、電気化学活性な水素透過金属膜と、分離能向上のカギとなる水素同位体のトンネル効果を制御可能な二次元薄膜を組み合わせたヘテロ電極触媒を創製することを行った。 水素透過金...
❏ヘリウム薄膜における量子弾性効果と超固体現象の解明(17H02925)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】白濱 圭也 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70251486)
【キーワード】物性物理 / 低温物性 / ヘリウム / 超流動 / 弾性 (他13件)
【概要】2次元量子多体系であるグラファイト(Gr)表面上ヘリウム(4He)薄膜の弾性率が低温で増大する「弾性異常」を発見し、更に吸着第2層で超流動と剛性が共存することを示唆する結果を得た。弾性異常の存在から、Gr上He薄膜が他He薄膜と同様に、局在状態と空間的に拡がった励起状態を有し、吸着量の増加による超流動の発現は局在状態と拡がった状態間の「量子相転移」と解釈できることを明らかにした。これはヘリウム薄膜...
【農学】農芸化学：ホウ素 ／グラフェンを含む研究件
❏次世代超高速デバイス実現に向けた新規ディラック原子層材料の開発(18H03874)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】松田 巌 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00343103)
【キーワード】原子層 / ディラック電子 / ホウ素 / ダイナミクス / ボロフェン (他15件)
【概要】超高速デバイス実現に向けて、ホウ素の単原子シート「ボロフェン」とグラフェンの誘導体を中心に新たなディラック電子系原子層材料の開発を行なった。準結晶２層グラフェンについて光誘起で過渡的に起電力が発生することを観測し、層間の「ねじれ角」がキャリアダイナミクスに影響することが分かった。ボロフェンの水素化物「ボロファン(HB)」の多形体を研究し、トポロジカルの数理を元に5,7員環から構成されるものに大きな...
❏二配位ホウ素カチオンによる超ルイス酸分子化学(26708004)
【研究テーマ】有機化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】庄子 良晃 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40525573)
【キーワード】ホウ素 / ボリニウムイオン / ルイス酸 / 超ルイス酸 / 小分子活性化 (他15件)
【概要】本研究では、これまで安定には存在し得ないと考えられてきた、ホウ素上に芳香環のみが置換した２配位ホウ素カチオン （=ボリニウムイオン）である Mes2B+ の初めての単離および大量合成に成功した。また、Mes2B+ を用いて、前例のない二酸化炭素のC=O二重結合切断反応を始めとする、種々の特異な小分子活性化反応を開発した。さらに、Mes2B+ がカーボンナノチューブなどのナノカーボン類や遷移金属ジカ...
【農学】森林圏科学：カーボン材料 ／グラフェンを含む研究件
❏廃棄活性汚泥からの生物燃料生産効率化を目的としたカーボン金属ナノ複合材料の開発(18F18061)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2018-04-25 - 2020-03-31
【研究代表者】藤井 学 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 特任准教授 (30598503)
【キーワード】嫌気性消化技術 / バイオガス / ナノ材料 / 赤鉄鉱 / グラフェン (他8件)
【概要】下排水処理における嫌気性消化技術は、廃棄有機物を有用なエネルギー源（水素ガス等）に変換できる嫌気性微生物処理である。廃棄活性汚泥は下排水処理で排出される産業廃棄物であるが、この廃棄有機物を効果的にエネルギー源に変換することができれば、温室効果ガスの排出を抑えることができ、持続可能な社会の構築に向けて重要な一歩となる。従来から、嫌気性消化技術はクリーンな廃棄物処理として注目を浴びているものの、微生物...
❏シリカの作用で木質細胞内腔に成長する炭素物質の、旋回らせん構造を利用した機能化(15K14766)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】斎藤 幸恵 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30301120)
【キーワード】木質バイオマス / カーボン材料 / グラフェン / 木質科学
【概要】シリカ含有木材を炭化すると、フィラメント状の炭素物質が、細胞の内腔に成長する。この炭素フィラメントの成長には、植物バイオマスの細胞構造が原料・反応場となり再現性よい製造を可能とする。フィラメントについて、グラフェンが旋回円すい状に堆積した炭素超分子であることを結晶学的解析から明らかにした。さらに細胞内腔を反応容器とした電気化学的加工等により、このフィラメントに温度/電子線に応答した可逆伸縮動をさせ...
【医歯薬学】薬学：フラーレン ／グラフェンを含む研究件
❏三価の超原子価ハロゲン化合物を用いた二原子炭素の発生反応の開発およびその応用(18K19068)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】宮本 和範 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (40403696)
【キーワード】炭素同素体 / 二原子炭素 / ヨウ素 / 超原子価 / 反応機構 (他13件)
【概要】高い反応性を示す中間体には、その構造・物性・反応性について、今日でもよくわかっていないものが数多く存在します。その中で、特に二原子炭素（C2）は化学結合の本質的理解や炭素同素体の生成機構、生命の誕生の謎に関わる重要な研究対象です。本研究を通じて我々は、三価の超原子価アルキニルヨーダンを用いることにより、非常に温和な条件でC2を発生できることを初めて明らかにしました。溶液中の反応性から、C2は炭素間...
❏オールカーボン太陽電池の開発(16F16069)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2016-04-22 - 2018-03-31
【研究代表者】丸山 茂夫 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90209700)
【キーワード】ペロブスカイト太陽電池 / 有機太陽電池 / カーボンナノチューブ / グラフェン / フラーレン (他6件)
【概要】本研究の目的は，太陽電池への炭素材料適用である．これにより，これまで広く使われてきたITO 電極を代替し，低コスト，低環境負荷かつフレキシブルな次世代の素子を提供できる．究極的な目標は，グラファイト，フラーレン，カーボンナノチューブ（CNT）などの炭素同素体を活用したオールカーボンの太陽電池である．また，本研究はそれのみに留まらず，それ以外の材料，例えば遷移金属ジカルコゲナニドやスパッタ酸化亜鉛，...
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