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2018 Fiscal Year Research-status Report

On-surface synthesis of magnetic graphene nanoribbons

Research Project

Project/Area Number 18K19002
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

坂口 浩司  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (30211931)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Keywordsナノ材料
Outline of Annual Research Achievements

片側エッジのみにジグザグ構造を持つGNRを合成できれば、強磁性鎖が発現するものと期待される。このために、非対称Z型前駆体を設計し、我々が世界に先駆けて見出した「生物模倣触媒」を用いて、強磁性を有する非対称ジグザグエッジ細線を合成する。具体的にはキラル部位とジグザグ端形成部位を有するZ型前駆体分子を分子設計・有機合成する。次にこの前駆体分子を用いて、我々が開発した2ゾーン化学気相成長(CVD)法を利用してAu(111)基板上にGNRを形成させ、転写法を用いて金属上に成長したGNRを単離し、絶縁性基板に転写したGNRの磁化率測定を行い数emu/gの強磁性を目指す。また電極を蒸着してトランジスタを作成し、磁気抵抗効果の測定を行い、スピントロニクス応用を目指す。本研究で提案したスピン分極を生出す非対称型ジグザグエッジ構造を有するGNR作り出すためには、エッジ構造と炭素結合軸の精密制御が必要である。このために必要なアプローチは、(1)構造設計した前駆体の有機合成、(2)前駆体を高効率にGNR構造に変換する気相成長法(触媒作用)、(3)生成したナノ炭素構造を単離するプロセス、デバイス作成により機能・物性を探る電子工学が必要と考えられる。今年度は、片側に磁性官能基を有する前駆体分子の有機合成を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

前駆体有機分子の合成に成功したため。

Strategy for Future Research Activity

研究計画に従って進める。

  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Electrostatic Repulsion-Induced Desorption of Dendritic Viologen-2 Arranged Molecules Anchored on a Gold Surface through a Gold-3 Thiolate Bond Leading to a Tunable Molecular Template2018

    • Author(s)
      T. Kawauchi, T. Kojima, H. Sakaguchi, T. Iyoda
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 34(22) Pages: 6420-6427

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b00858

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] (Poly)terephthalates with Efficient Blue Emission in the Solid State2018

    • Author(s)
      M. Shimizu, R. Shigitani, T. Kinoshita, H. Sakaguchi
    • Journal Title

      Chemistry - An Asian Journal

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1002/asia.201801619

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Preparation of Interchain-linked 2D Graphene Nanoribbons with Dibenzo[g,p]chrysene by Two-Zone Chemical Vapor Deposition2019

    • Author(s)
      Z. Pei, Z. Xu, K. Kaushik, S. Nobusue, T. Kojima, H. Sakaguchi
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] On-surface synthesis of graphene clusters from a quaterphenylbranched Z-bar-linkage precursor2019

    • Author(s)
      Z. Xu, Z. Pei, K. Kaushik, T. Kojima, S. Nobusue, H. Sakaguchi
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Biomimetic On-surface Growth of Graphene Nanoribbons2018

    • Author(s)
      H. Sakaguchi
    • Organizer
      CIMTEC 2018(8th Forum on New Materials)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 新規Z型前駆体モノマーを用いたナノ炭素材料の表面合成2018

    • Author(s)
      小島崇寛, Xu Zhen, 坂口浩司
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] Biomimetic surface reaction toward Graphene Nanoribbons2018

    • Author(s)
      T. Kojima, Z. Xu, H. Sakaguchi
    • Organizer
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi 2018(ICPAC Langkawi2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生物模倣触媒作用を用いるグラフェンナノリボンの表面合成2018

    • Author(s)
      坂口浩司
    • Organizer
      2018年日本表面真空学会学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] Bio-inspired on-surface fabrication of graphene nanoribbons2018

    • Author(s)
      H. Sakaguchi
    • Organizer
      Nano-Micro Conference 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Nature-inspired on-surface synthesis of graphene nanoribbons2018

    • Author(s)
      S. Nobusue, H. Sakaguchi
    • Organizer
      Energy Materials and Nanotechnology (EMN AUCKLAND MEETING 2018)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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