遷移金属ダイカルコゲナイド原子層のナノスケール伝導解析と新奇機能探索
| Project/Area Number |
16J05238
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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 |
Nanostructural physics
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
茂木 裕幸 筑波大学, 数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)
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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 |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | 遷移金属ダイカルコゲナイド / 光物性 / プローブ顕微鏡 / フェムト秒パルスレーザー / 多探針STM / 量子細線 / MOSFET / 4探針測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)系材料のデバイス応用へ向けた局所的な伝導特性の光応答評価手法を用いた基礎研究である。今年度の研究実績は以下のようになった。
１．多探針STM装置(MP-STM)の改良として、前年度までに試料にダメージ・汚染を生じる電子顕微鏡(SEM)の代わりに長焦点距離の光学顕微鏡を配置する改善を行った。測定系応用として、対物レンズを通して光照射を行うことで、入射光を~2μm程度のスポット径まで絞れるようになった。また、スポット径が小さくなるに際し、ばね除震部の揺れにより光強度が不安定となるため、除震性能を強化し、揺れを数百nm程度まで低減できた。
２．改造した装置を用いて多層WSe2試料のキャリアダイナミクス計測を行った。これまで測定できなかったμｓの時間スケールで計測できる光学系を作成し、多層WSe2の本質的な再結合寿命を反映する ~1.5 μｓの成分を計測できた。以上の内容は、Applied physics express 誌へ掲載された。
３．以上により培った技術を用いて、研究計画に記載した絶縁体上の単層ヘテロ材料の2探針を用いた光励起計測を行った。単原子層面内のMoSe2/WSe2ヘテロ構造に対して、探針接触によるFET特性測定と連続光照射計測によるバンド構造の推定やフェムト秒パルスレーザー光を用いたキャリアダイナミクス計測を行った。今後、ナノスケールでの構造観察と合わせ、様々な起源が考えられている光応答との対応を明らかにしてゆく。以上の内容は、Applied physics express 誌へ掲載された。
４．バレーホール効果計測の、準備段階として、円偏光変調方式を用いてバレー偏極キャリアの寿命をとらえるための実験を行った。結果、nsスケールでのバレー偏極緩和由来の信号を得た。
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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
(24 results)
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[Journal Article] Development of laser-combined scanning multiprobe spectroscopy and application to analysis of WSe2/MoSe2 in-plane heterostructure2019
Author(s)
Hiroyuki Mogi, Zi-Han Wang, Takafumi Banba, Yuhei Takaguchi, Naohiko Endo, Shoji Yoshida, Atsushi Taninaka, Haruhiro Oigawa, Yasumitsu Miyata, Osamu Takeuchi, and Hidemi Shigekawa
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Journal Title
Appl. Phys. Express
Volume: 12
Issue: 4
Pages: 045002-045002
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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