2021 Fiscal Year Final Research Report
Tuning topology of graphene toward new class of Graphene properties based on chemical modification strategy
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19K05410
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石黒 康志 東京電機大学, 工学部, 助教 (20833114)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | グラフェン / 化学修飾 / 酸化剤 / イオンビーム |
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| Outline of Final Research Achievements |
Emerging new class of properties of graphene, of which electronic properties are significantly influenced by the topology of its honeycomb lattice, through its topology tuning by chemical modification is investigated by two approaches; 1) B and N introduction by ion beam irradiation, 2) oxygen introduction. Electron and hole doping without lattice deformation is achieved by chemical modifications with B and N. It is also clarified that changing oxidizing reagents enables selective functionalization of graphene.
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| Free Research Field |
物性物理化学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ベンゼン環が無限に広がり，炭素原子が蜂の巣格子状に並んだ構造を持つ物質であるグラフェンは次世代の材料として期待されて来たが，トップダウン的な手法では構造の制御が難しく応用分野での進展に乏しい状態にあった．本研究ではボトムアップ的手法である化学修飾によりグラフェンの構造制御を試みた結果，電子デバイスへの応用において重要な材料中で電荷を輸送するキャリアの振る舞いや，基本的な有機物質の反応であるニトロ基の還元反応を促進する触媒としての活性を制御可能であることを見出した．今回得られた成果により，今後グラフェンを用いた新規材料の開拓が進展し，希少資源に頼っていた材料などの代替えが進むものと期待される．
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