2016 Fiscal Year Research-status Report
二次元原子膜－有機化合物複合材料による新機能スピンデバイスの開発
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15K18058
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小松 克伊 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 研究員 (60748002)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | グラフェン / 有機分子 / スピントロニクス / バレートロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は有機材料をグラフェンをはじめとする二次元原子膜と複合させることで、有機物および二次元原子膜の各々が持たない特性を合わせることで、新しい機能を発現させ、二次元原子膜―有機化合物材料による新機能スピンデバイスの開発を目指すものである。この研究の遂行には、清浄なグラフェンを作製することが必須であり、マイクロメートルサイズのグラフェンと六方晶窒化ホウ素同士を高精度でかつ、結晶方位を揃えて張り合わせる装置の構築とその条件等を確立した。これによりバリスティック伝導をしめす高移動度を持つグラフェンの実現に成功した。グラフェンと六方晶窒化ホウ素の結晶方位を揃えることで、グラフェンの並進対称性を破り、これによって生じるベリー曲率に起因した、バレーホール効果の観測に成功した。最近このバレーを利用したバレートロニクスを目指す研究が盛んになってきており、今回の結果は、今まで小さいために観測が難しかったバレー流が、バリスティック伝導領域では非常に大きく観測されることを示したことで、今後のバレー流の理解に重要な結果であると言える。また、この結果により、非常に伝導特性の高いグラフェンを得ることができたと言え、今後の有機物材料との複合においてもその高い伝導特性を利用することができることが示された。今後はこの高いクオリティを持つグラフェンの磁気センサーとしての性質や、有機物との複合によるスピンデバイスへの応用を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
現在までに有機材料との複合によるスピンデバイス実現に重要な、二次元原子膜へテロ構造の実現による高移動度の達成に成功し、巨大なバレーホール効果を観測することに成功した。これは当初予想していなかった結果であり、現在研究が盛んになってきているバレートロニクス研究に重要である。このメカニズムはいまだ未解明な部分が多く、今年度はそのメカニズム解明のための多角的な測定および解析を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在バレー流の研究結果をまとめている。また、有機物をグラフェン上に均一に堆積させる条件を探索しており、この条件を確定することでグラフェンー有機物複合材料のスピンデバイスの実現を目指す。
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| Causes of Carryover |
現在までにバレー流メカニズムの解明のための研究に注力しており、グラフェン磁気センサーの性能改善のために必要な回路部品を購入していないため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
グラフェン磁気センサーの性能改善のために必要な回路部品の購入や、論文・学会発表に使用する。
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