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2009 Fiscal Year Annual Research Report

超高分解能角度分解光電子分光によるグラフェンのバンド構造制御の研究

Research Project

Project/Area Number 21840009
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)

Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

菅原 克明  Tohoku University, 原子分子材料科学高等研究機構, 助手 (70547306)

Keywords物性実験 / 表面・界面物性 / ナノ材料
Research Abstract

本研究は、デバイスへの応用が期待されているグラフェン(単層グラファイト)の微細電子構造の解明とその電子構造制御、さらには積層数を制御することによって、新たなグラファイト層間化合物の作成とその電子構造の解明が目的である。
本年度は、良質なグラフェンの育成が可能なグラフェン試料育成装置の建設・改良を行った。グラフェン試料育成装置は高真空または高圧でグラフェンを育成することができる装置となっており、真空度は1.0x10^<-8>Torrであり、Arガスを用いることで装置内を約0.2MPaの高圧な環境を実現できる。本研究では、高真空/高圧下それぞれでグラフェンを育成し、原子間力顕微鏡を用いることによってグラフェンのテラスサイズを評価した。その結果、高圧下で育成されたグラフェンは非常に幅の広いグラフェンが育成されていることを明らかにするとともに、高圧で育成されたグラフェンは理想的なグラフェンに近い電子状態を形成していることを超高分解能角度分解光電子分光装置によって明らかにした。しかしながら、SiC上で育成されたグラフェンは育成されたグラフェンとSiC基板間にグラフェンに類似した結晶構造を持つバッファー層も育成されることが知られており、この構造が本来予想されるグラフェンの電子構造に変調を与えていることを、本研究によって明らかにした。今後、このバッファー層を様々な方法で制御することにより、理想的なグラフェンの電子構造を様々に制御することが可能である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2010 2009

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Peculiar Rashba Splitting Originating from the Two-Dimensional Symmetry of the Surface2009

    • Author(s)
      K.Sakamoto
    • Journal Title

      Physical Review Letters 103

      Pages: 156801-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2009

    • Author(s)
      菅原克明
    • Journal Title

      グラフェンの機能と応用展望(シーエムシー出版)

      Pages: 102-109

  • [Presentation] SiC上グラフェンの光電子分光2010

    • Author(s)
      菅原克明
    • Organizer
      日本物理学会 第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-22
  • [Presentation] Liドープグラフェン/SiCの高分解能ARPES2010

    • Author(s)
      菅原克明
    • Organizer
      日本物理学会 第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-21
  • [Presentation] SiC上のグラフェンの高分解能ARPES2010

    • Author(s)
      菅原克明
    • Organizer
      第2回九大グラフェン研究会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2010-01-29
  • [Presentation] SiC表面に作成したグラフェンの高分解能ARPES2009

    • Author(s)
      菅原克明
    • Organizer
      物性研究所短期研究会
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所
    • Year and Date
      2009-10-24
  • [Presentation] グラフェンの高品質化と高分解能ARPES2009

    • Author(s)
      菅原克明
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-27
  • [Presentation] Electronic structure of C6Ca studied by ultrahigh-resolution angle-resolved photoemission2009

    • Author(s)
      菅原克明
    • Organizer
      The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル、東京
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] Electronic structure of graphene/SiC(0001)studied by high-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy2009

    • Author(s)
      菅原克明
    • Organizer
      Graphene Tokyo 2009
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2009-07-25

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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