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グラフェン構造を持ったシリコン平面二次元格子のエピタキシャル成長過程

Publicly Offered Research

Project AreaMaterials Design through Computics: Complex Correlation and Non-equilibrium Dynamics
Project/Area Number 23104504
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

平山 博之  東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (60271582)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsシリセン / 銀 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 結晶成長 / ナノ材料 / 物性実験
Outline of Annual Research Achievements

本年度は1)すなわちAg(111)表面上のエピタキシャル成長条件で得られるsiliceneの構造のバラエティ、および(2)得られたsiliceneの構造とその電子状態の相関を明らかにすべく研究を行った。
(1)に関しては、2段階成長したAg(111)薄膜上に270℃でSiを蒸着した表面をSTMによって観察し、この表面には様々なオーダーを持ったドメインがパッチワークのように寄せ集まっていることを明らかにした。具体的にAg(111)1x1格子上のsilicene格子は、その格子を下地のAgに対して回転させることによってAg(111)1x1格子にほぼ整合する形で成長し、このとき取りえる回転角に応じて、Ag(111)格子に対してsilicene格子は4x4(θ=0°)、√21x√21(θ=10.9°)、√13x√13(θ=13.9°)、√7x√7(θ=19.1°)、2√3x2√3(θ=30°)の超周期構造が現れることが明らかになった。
また(2)については、様々なローカルオーダーを持ったドメインを持つsilicene表面上で、empty stateの電子状態密度の空間分布をSTMを用いたdI/dV像によって観測し、上記の超周期構造では、基板との整合関係による電子状態のモアレ構造が現れること、さらに高温で成長した際に得られる√3x√3周期をもったsiliceneでは、Dirac電子系の直線的な分散関係が実現されることを見出した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] エピタキシャルシリセンの電子状態2013

    • Author(s)
      平山博之、大城敦也、井料佳祐、青木悠樹、中辻寛
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県)
    • Year and Date
      2013-03-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Epitaxial growth of Silicene on ultra-thin Ag(111) films2012

    • Author(s)
      H.Hirayama
    • Organizer
      The 10th Japan-Russia Seminar on Semiconductor Surfaces
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2012-09-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Ag超薄膜上のシリシン成長2012

    • Author(s)
      大城敦也、青木祐樹、中辻寛、平山博之
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国大(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-09-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Ag(111)超薄膜上のsiliceneエピタキシャル成長過程(実験)II2012

    • Author(s)
      平山博之、青木悠樹、大城敦也
    • Organizer
      新学術領域「コンピューティクスによる物質デザイン」研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2012-03-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ag(111)超薄膜上のsiliceneエピタキシャル成長過程(実験2011

    • Author(s)
      平山博之
    • Organizer
      新学術領域「コンピューティクスによる物質デザイン」研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2011-10-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 平山・中辻研HP

    • URL

      http://www.materia.titech.ac.jp/~hirayama/2009hirayamalabHP/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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