2015 Fiscal Year Annual Research Report
グラフェン関連原子層の新規合成法および大面積合成法の開発
| Project Area | Science of Atomic Layer Systems |
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25107002
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
楠 美智子 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (10134818)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斉木 幸一朗 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (70143394)
野田 優 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50312997)
丸山 茂夫 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90209700)
北浦 良 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50394903)
依光 英樹 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00372566)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 大面積 / SiC熱分解 / 酸化グラフェン / CVD法 / アルコールCVD法 / 有機合成法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度に導入された合成装置の最適化が順調に進み、グラフェン、二次元膜の高品質化、大面積化の改良に繋がっている。そのため、中間評価までに他班への試料提供は55件（合成班内12件、物性班13件、応用班7件、理論班7件、外部（国内）10件、（国外）6研）におよび、多くの共同研究が開始され、既に全体で111件の論文発表に繋がっている。各計画研究に関して、
楠はSiC熱分解法により５ｍｍ四方のサンプルにおいてほぼ均一な単層グラフェンの生成が可能となり、また、液体窒素中への急冷法を開発することにより(特許出願）、基板との結合を分断し基板の影響が抑制されていることをARPES、Raman分光によって明らかにした。 斉木は新規な窒素含有分子（京大依光氏より提供）の白金基板上での重合過程の詳細を検討し、分子内の窒素位置が窒素ドープグラフェンの合成に重要であることを見出した。この成果は2015年Phys.Chem.Chem.Phys.誌 に掲載された。野田は大野（応用班）、竹延（応用班）と共同で、CNTをロスなく分散・印刷する技術を開発、高性能透明導電膜を実現、また自前のCNTと仁科（合成班）の酸化グラフェンを複合化、電気化学キャパシタ電極を開発した。丸山はアルコールを炭素源ガスとして用いたCVD合成法において、グラフェンの大面積化およびその層数制御法合成技術の開発を行った。北浦は物性班の松田一成先生および応用班の渡邊賢司、谷口尚博士と共同で、hBN上への単層TMDの成長とその発光スペクトルおよび寿命の測定を行い、hBN上へ成長したTMDが従来の試料と比較して温和な条件でバイエキシトンを形成することを明らかとした。依光はポルフィリンの対辺上にジフェニルボリル基が縮環した長方形状ポルフィリン原子層分子の合成に成功した．大きく広がったπ電子系に基づく近赤外吸収と高い電子受容能が明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
各計画研究グループにおいては、予算重点配分戦略によって初年度に導入された合成装置の最適化が順調に進み、グラフェン、二次元膜の高品質化、大面積化の改良に繋がっている。そのため、中間評価までに他班への試料提供は55件（合成班内12件、物性班13件、応用班7件、理論班7件、外部（国内）10件、（国外）6研）におよび、多くの共同研究が開始され、既に全体で111件の論文発表に繋がっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
H28年度からは、新たな公募研究が5件開始され、計画研究、公募研究8件の計13件の内容で他班への試料提供を活発に推進し、新たな共同研究を発掘開始してゆく。これにより、より高品質なグラフェン、二次元膜の開発、新規物質の発見に繋げてゆき、応用への足掛かりにする。
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| Remarks |
依光英樹 http://www.kuchem.kyoto-u.ac.jp/organization/member/yori.html
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[Journal Article] Fabrication and Optical Probing of Highly Extended, Ultrathin Nanoribbons in Carbon Nanotubes2015
Author(s)
H.E. Lim, Y. Miyata, M. Fujihara, S. Okada, Z. Liu, Arifin, K. Sato, H. Omachi, R. Kitaura, S. Irle, K. Suenaga, and H. Shinohara
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Journal Title
ACS Nano
Volume: 9
Pages: 5034-5040
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Growth of graphene and novel 2D film on SiC2015
Author(s)
W. Norimatsu, M. Kusunoki
Organizer
The Second Symposium on 2D electronic Materials (Jointly with 20th American Conference on Crystal Growth and Epitaxy and 17th U.S. Biennial Workshop on Organometallic Vapor Phase Epitaxy
Place of Presentation
Big Sky, Montana, USA
Year and Date
2015-08-02 – 2015-08-07
Int'l Joint Research / Invited
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