層状半導体二次元結晶を用いたスピントロニクスと情報処理
| Project/Area Number |
16J05099
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Thin film/Surface and interfacial physical properties
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
張 奕勁 大阪大学, 産業科学研究所, 特別研究員(SPD)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 遷移金属カルコゲナイド / 二次元物質 / ナノチューブ / バルク光起電力 / 太陽電池 / p-n接合 / LED / 二次元結晶 / スピントロニクス / 量子干渉効果 / 装置設計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、マックスプランク研究所での装置立ち上げが遅延していた昨年度に開始した遷移金属カルコゲナイド(TMD)ナノチューブの研究を継続し、主にバルクフォトボルタイック効果(bulk photovoltaic effect, BPVE)に着目した。
TMDは二次元の層状物質であり、TMDナノチューブはそれを丸めたチューブ構造をしている。BPVEは接合や界面を用いない光起電力効果で、一般的なp-n接合における光起電力効果とは全く異なるメカニズムによって発生する。そのため、BPVEは従来の太陽電池の変換効率の理論限界である30%を超える可能性を有する効果である。
今回我々はTMDナノチューブを用いて作製したナノデバイスでBPVEを観測した。ナノデバイスにおける当現象の報告はこれが初めてである。我々の用いた初歩的な構造のデバイスで外部量子効率1.3%を記録し、これは既知の他のバルク物質よりも数桁以上大きい値である。今後、次世代の太陽電池材料の候補としてナノ物質に注目が集まると思われる。また、二次元のままのTMDではこの現象は無視できる程に小さいことも確認し、結晶の対称性を低くすることが変換効率の上昇に重要な役割を担っていることが分かった。これらの成果は英国科学誌「Nature」から出版される。
また、本年度中には三つの招待講演を含む五つの学会で発表を行った。加えて、国内外の計6つの大学・研究機関でセミナーを行い、これまでの研究成果を発表した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] Superconductivity in Pristine 2Ha-MoS2 at Ultrahigh Pressure2018
Author(s)
Chi Zhenhua、Chen Xuliang、Yen Fei、Peng Feng、Zhou Yonghui、Zhu Jinlong、Zhang Yijin、Liu Xiaodi、Lin Chuanlong、Chu Shengqi、Li Yanchun、Zhao Jinggeng、Kagayama Tomoko、Ma Yanming、Yang Zhaorong
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 120
Issue: 3
Pages: 037002-037002
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Emergent optoelectronic functionality in low dimensional non-centrosymmetric semiconductors2019
Author(s)
Yijin Zhang, Toshiya Ideue, Masaru Onga, Feng Qin, Ryuji Suzuki, Alla Zak, Reshef Tenne, Jurgen H. Smet, Yoshihiro Iwasa
Organizer
META 2019, the 10th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics
Related Report
Int'l Joint Research / Invited
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