| Project/Area Number |
18K05047
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Ashino Makoto 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (70247435)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2021: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2020: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | グラフェン / ナノフレーク / 原子間力顕微鏡 / ケルビンプローブ法 / 機械的劈開法 / 表面電位分布 / 仕事関数 / 大気中へき開 / P形ドープ / N形ドープ / P-N接合 / Configurational Energy / Bending Modulus / Gaussian Modulus / Adhesive Energy / Force Field Spectroscopy / Atomic Force Microscopy / グラフェンナノリボン / ブリッジ構造 / 曲げ抵抗(Bending Rigidity) / ガウス率(Gaussian Modulus) / 3次元力場分光法 / 熱エネルギー / 熱的ゆらぎ / 変換効率 / 原子振動 / 引力相互作用 / 電気エネルギー / 表面ポテンシャル / 原子移動 / 鉛直(縦)振動 / SWNT / フリースタンディング / 減衰力分光法 / ３次元力場分光 / 時間分解分光 / エネルギー変換 |
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we focused on graphene, a one-atom-thick sheet of carbon that is the raw material for carbon nanotubes, by combining atomic force microscopy with the Kelvin probe method. We succeeded in observing simultaneously the surface structures and surface potentials of a graphene nanoflake with a side size of less than 1 micrometer at a high resolution, which has never been reported before. By precisely determining the work function of the tip used for the measurement, the work function of the single-layer graphene nanoflake and very small stacking layers on top of it have been successfully derived. It was found that the nanoflake graphene contains n-type regions as well as p-type regions, which have been reported previously.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
グラフェンを光・電子デバイスへ応用する試みが、半導体産業を中心に近年活発に行われるようになって来ている。2000年代初頭に粘着テープを用いた劈開法によるグラフェンの生成に成功した当時から、グラフェンはｐ型ドープされることが知られていた。グラフェンをｎ型にドープする方法が国内外をこれまで問わず活発に行われてきたが、どれも大規模で複雑な装置を必要としていた。本研究では、ナノフレーク状の単原子層グラフェンが自然発生的にｎ型にドープされることを世界で初めて発見した。この発見を通じ、今後、製造過程の大幅な簡素化が図られることが予想され、グラフェンの光・電子デバイスへの応用が一層活発化されると期待される。
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