2016 Fiscal Year Research-status Report
Wide graphene nanobelts prodeced by on-surface interchain dehydrogenation reactions
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16K13608
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
坂口 浩司 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (30211931)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノ材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ボトムアップ法で合成した細い幅を持つグラフェンナノリボン（GNR）を表面に規則正しく自己組織化させ、ナノリボン間の脱水素縮環反応を行う“表面パズル化反応”を提案し、全く新しい原理に基づく１～10nm幅を持つ“炭素ベルト”表面合成法の実現を目指す。本研究で提案する新しい表面合成法を用いることにより、従来ボトムアップ法やトップダウン法では、困難であった１～10nmの幅を持つ世界初の“炭素ベルト”の大量合成が可能となり、１次元、２次元系の中間に当たる新材料の物性に興味が持たれる。大きなインパクトが期待される。今年度は、ボトムアップ法により表面上に作製したGNRを自己組織化させて並べ、分子間縮環反応を誘起させ、幅1-10nmの炭素ナノベルを合成する新手法を開発した。はじめに表面で定まった位置での分子間縮環反応（表面パズル化反応）を実現するのに必要な、エッジに周期的突起を持つアセン型GNRを形成させる前駆体分子の有機合成を行った。この前駆体分子を用いて、我々が開発した２ゾーン型化学気相成長法を用いて、低真空中、不活性ガス気流下で前駆体分子を昇華させ、250℃に加熱した金属基板上で重合反応を行わせ、前駆体高分子を生成させた。更に前駆体高分子を５００℃で加熱し、分子内脱水素縮環反応を誘起し、金(111)表面上に高密度に自己組織化させたGNRを表面合成した。次に形成したGNRを６００℃で加熱することにより、自己組織化されたGNR同士が分子間反応を行い、幅が広がり且つ二次元に連結したＧＮＲネットワーク構造が形成することを明らかにした。
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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
当初計画している二次元ＧＮＲナノ構造の形成に成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度、合成に成功した二次元ＧＮＲナノ構造の詳細な化学構造や電子状態について明らかにする。
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[Presentation] Observation of azulene-to-fulvalene rearrangement by AFM2016
Author(s)
A. Shiotari, K. Iwata, T. Nakae, Y. Shinagawa, S. Mori, T. Okujima, H. Uno, H. Sakaguchi, Y. Sugimoto
Organizer
24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM24)
Place of Presentation
Honolulu, Hawaii,（USA.）
Year and Date
2016-12-14 – 2016-12-16
Int'l Joint Research
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