Band gap formation in graphene by strain-induced gauge field

Research Project

Project/Area Number	21K14493
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 28030:Nanomaterials-related
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	友利ひかり筑波大学, 数理物質系, 助教 (30740667)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords	グラフェン / 格子ひずみ / 電気伝導
Outline of Research at the Start	シリコンを遥かに上回る移動度を示すグラフェンは、次世代電子デバイスの材料として期待されているが、ギャップレスという特徴も持つためにトランジスタ応用に必要な電流オフ状態を形成できない。このギャップレスによるグラフェン応用の限界を、本研究ではひずみ誘起ゲージ場を用いたギャップ生成によって乗り越える。グラフェンには、格子ひずみによってゲージ場が生じるという特殊な性質がある。このひずみ誘起ゲージ場によるギャップ生成手法が理論的に提案されているが、ひずみ制御が困難であるためにその実験的検証は進んでいない。本研究では、独自手法を用いてグラフェンのひずみ分布を制御し、グラフェンへのギャップ生成を実現する。