2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel large-area synthetic methods of graphene-related atomic layers
| Project Area | Science of Atomic Layer Systems |
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| Project/Area Number |
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, 大学院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, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90209700)
北浦 良 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (50394903)
依光 英樹 京都大学, 理学研究科, 教授 (00372566)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | SiC熱分解 / 酸化グラフェン還元法 / CVD法 / アルコールCVD法 / 有機合成法 / 遷移金属ダイカルコゲナイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに班内の公募研究も含めた合成研究者同士の徹底した討論をもとに改良を重ねてきたそれぞれの合成法による高品質、大面積なサンプルの更なる高機能化を進めるとともに、物性班、応用班、さらに国内・国外の研究機関・研究者に提供し、共同研究の拡大に努めてきた。その結果、本年度の論文数は34件に上った。以下に各合成法の本年度の主な成果を記す。
(1)CVD法に関しては、野田により、5x30 cm2という大面積の銅箔をらせん状に巻いて小型反応器に設置、1.5分という短時間で、高透過率・低シート抵抗グラフェンの連続膜合成に成功。大面積化とともに生産性向上の可能性を示した。丸山は、低圧エタノールCVD法により二層目のグラフェンがAB積層様式をもって一層目の上に形成されることを同位体炭素を用い、電子顕微鏡回折法により立証。
(2)SiC熱分法に関しては、楠によりグラフェン/SiC基板界面構造の新たな改質手法の開発を行った。グラフェンとSiCの大きな熱膨張係数に着目し、高温から液体窒素中への急冷により、界面に存在するバッファー層と基板との界面に存在する結合を切断し、バッファー層を自立グラフェンに変換させることに成功。
(3)酸化グラフェン還元法に関して、斉木はh-BN上に塗布した酸化グラフェンにメタンプラズマ処理を行ったところ、物性班長田の測定により，4000-7000 cm2/Vs という高い移動度が観測され、グラフェン大量合成の途を開いた．
(4)有機合成法に関しては依光によりパラジウムを触媒とする化学修飾により、π電子系ユニットであるポルフィリンを基本骨格とする斬新な原子層状分子を次々に創出。国際共同、班内共同研究により、その新規近赤外光応答特性と電子状態を明らかにした。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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