Fabrication and evaluation of Moire-angle controlled bilayer graphene
| Project/Area Number |
19H02602
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
Tanaka Satoru 九州大学, 工学研究院, 教授 (80281640)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神田 晶申 筑波大学, 数理物質系, 教授 (30281637)
小森 文夫 東京工業大学, 物質理工学院, 研究員 (60170388)
Anton V.Visikovs 九州大学, 工学研究院, 助教 (70449487)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
|
|---|
| Keywords | グラフェン / エピタキシー / 電子状態 / ツイスト2層グラフェン / SiC / ツイスト２層グラフェン / モアレ / 角度制御 / 角度分解光電子分光 / CVDグラフェン / 剥離転写手法 / モアレ積層グラフェン / 転写 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
互いに面内回転したグラフェンを2層重ねると，新しい結晶概念であるモアレ系結晶となる．本研究では，SiC基板上に剥離が容易なグラフェンがエピタキシャル成長する「新CVD法」をベースとした新しい剥離・転写手法を用いて，回転角を自在に制御した大面積モアレ積層系グラフェンを作製し，それらの電子物性とキャリア輸送特性を検証・探索する．
|
| Outline of Final Research Achievements |
When two layers of graphene rotated in-plane (twist angle) are stacked, a twisted two-layer graphene (TBG) is obtained. In this study, TBGs with controlled twist angles were prepared using epitaxial graphene growth, exfoliation, and transfer techniques on a SiC substrate, and their electronic characteristics were investigated.
1. Twist angle control: Graphene grows epitaxially on SiC, so by aligning the edge faces of two SiC substrates, it becomes 0 ° TBG, and by stepping motor, angle control is performed in the range of 0.7 to 4.0 ° by 0.1 ° accuracy.
2. Using angle-resolved photoelectron spectroscopy (ARPES), electronic structures of TBGs were examined. The spectra were well matched with the electronic state calculation of each twist angle.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
TBGは超伝導を始めとする様々なユニークな物性が発現する場として大きな注目を浴びており，将来のデバイス応用への期待も高い．現状ではミクロンスケールの小片サンプルを用いた研究が主であり，サンプル品質にばらつきがあり，整合性のよい結果が得られていない．ツイスト角度は特に制御が困難であることから，学術的な議論を妨げる要因となっている．本研究で得られた大面積で，かつツイスト角度を制御したTBGを用いることにより，物性探索の範囲が大きく拡がり，新たな物性の発見に繋がる可能性がある．
|
Report
(4 results)
Research Products
(17 results)
-
[Journal Article] Electronic structure of 3°-twisted bilayer graphene on 4H-SiC(0001)2021
Author(s)
Takushi Iimori, Anton Visikovskiy, Hitoshi Imamura, Toshio Miyamachi, Miho Kitamura, Koji Horiba, Hiroshi Kumigashira, Kazuhiko Mase, Kan Nakatsuji, Satoru Tanaka, Fumio Komori
-
Journal Title
Physical Review Materials
Volume: 5
Issue: 5
DOI
Related Report
Peer Reviewed
-
-
-
-
[Presentation] Interface hot carrier dynamics in epitaxial graphene by time-resolved ARPES2021
Author(s)
Yuhao Zhao, Takeshi Suzuki, Takushi Iimori, Qianhui Ren, Yusuke Sato, Teruto Kanai, Jiro Itatani, Kozo Okazaki, Shik Shin, Hirokazu Fukidome, Satoru Tanaka, Fumio Komori, Iwao Matsuda
Organizer
日本物理学会 2021年秋季大会
Related Report
-
[Presentation] 大面積数度ツイストグラフェンの電子状態2021
Author(s)
飯盛拓嗣, 今村均, 宮町俊生, 服部琢磨, 中辻寛, 北村未歩, 堀場弘司, 間瀬一彦, Visikovskiy Anton, 田中悟, 小森文夫
Organizer
日本物理学会 2021年秋季大会
Related Report
-
[Presentation] Interface hot carrier dynamics in quasi-crystalline twisted bilayer graphene and epitaxial graphene2021
Author(s)
Y. Zhao, T. Suzuki, T. Iimori, S. J. Ahn, J. R. Ahn, J. Xu, Q. Ren, T. Kanai, J. Itatani, K. Okazaki, S. Shin, H. Fukidome, S. Tanaka, F. Komori and I. Matsuda
Organizer
9th International Symposium on Surface Science
Related Report
Int'l Joint Research
-
-
[Presentation] SiC(0001)上のツイストグラフェンの電子状態について II2020
Author(s)
飯盛拓嗣, 今村均, 魚谷亮介, 宮町俊生, 服部琢磨, 中辻寛, 間瀬一彦, 梶原隆司, Visikovskiy Anton, 田中悟, 小森文夫
Organizer
物理学会年会
Related Report
-
-
-
-
-
-
-
-
