格子不整合ひずみグラフェンのその場原子レベル顕微同定によるマルチスケール物性制御
Publicly Offered Research
| Project Area | Science of Atomic Layer Systems |
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| Project/Area Number |
26107501
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
藤川 安仁 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (70312642)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 酸化グラフェン / 光電子顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ナノ材料 / 走査プローブ顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究課題の目的である制御された周期ひずみグラフェン界面の形成制御法の探索の一環として、Pt(111)清浄表面上に展開した酸化グラフェン(GO)の熱還元を制御し、その過程を光電子顕微鏡(PEEM)および走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて詳細に解析することにより、GOの還元過程の理解とその最適化の検討を行った。
実験は、表面清浄化処理後のPt基板を回転させながらGOを含むメタノールをAr雰囲気下で滴下した後、超高真空槽内に導入して昇温操作とその場PEEM観察を行った。STM観察は昇温操作終了後68Kに冷却して行った。
滴下後常温でPEEM観察を行うと、各領域の局所仕事関数や光電子の透過率を反映したコントラストが見られ、GOに同定される暗い領域においてもGOの膜厚に応じて明るさが違うことが分かる。試料を加熱していくと、100 ℃付近で初期吸着物の脱離が見られたのち、170 ℃からGO領域からの吸着物拡散が観察された。その後徐々に拡散した吸着物が表面での化学反応によって分解される一方で、単層GOに同定される領域の光電子放出量が他の領域に対して多くなっていくことが分かった。この過程が完了する基板温度でアニールした試料のSTM観察を行った結果、GOの還元による酸化側鎖の除去が単層領域でのみ起きる事を示す、単層領域と多層領域で表面粗さが全く異なる顕微像が観察された。さらに、940℃付近で膜厚の最も厚い多層GO領域が分解され、単層グラフェンだけが基板上に残ることが判明した。以上の結果から、GOの還元がPtとの界面でのみ進行し、多層GO部を分解して還元された単層グラフェンのみを選択的に基板上に残すことが可能であることが判明した
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
