Elucidation of the Unzip Mechanism to Form Single-layer Graphene Nanoribbons and the Creation of Innovative Functions

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02559
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: Tanaka Hirofumi 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (90373191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 雲林院 宏 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40519352) ; 田中 大輔 関西学院大学, 理学部, 教授 (60589399)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: カーボンナノチューブアンジップ / 水溶化 / 誘電泳動 / 架橋構造 / エッジ構造評価 / 探針増強ラマン

Outline of Final Research Achievements

Many of the wiring in semiconductor circuits such as LSIs are made of metal and are facing problems such as increasion of resistance due to miniaturization, etc. Since GNR is a good conductor with a thickness of 0.3 nm, if it can be used for nano wiring, it will have a great impact on the semiconductor industry. In this project, we performed (1) developing multifunctional GNRs obtained by unzipping using a radical initiator, (2) develop a new method of briding GNR by dielectrophoresis. (3) Theoretical consideration of conditions for bridging only GNRs by dielectrophoresis from a mixed suspension of GNRs and SWNTs. and (4) Evaluation of the edge structure of GNRs obtained by unzipping using the probe-enhanced Raman method, and other significant results contributing to the development of this field were obtained.

Free Research Field

ナノ科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

LSIなど半導体回路の配線は多くが金属を用いておりミニチュア化により、抵抗が上がるなどの問題に直面している。本研究課題では良導体であるGNRをその代替材料と考え以下のことを行った。①GNRの水溶化により郊外を引きを超す溶媒を使わずにGNRを扱うことができるようになった。②かつ架橋構造の作製法を確立したことにより将来の産業化にとって大きなメリットが得られた。また、③エッジ構造の評価など物性に直結する重要な結果を得た。
以上より社会に与えるインパクトは大きいと言える。