Mass Production and Property of Two-Dimensional Magnetic Nanosheets

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04655
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: Yamamoto Takashi 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40532908)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 磁性 / ナノシート / 電気化学

Outline of Final Research Achievements

In this research project, I focused on two-dimensional magnetic materials that are potentially applied in the field of spintronics, aiming to establish a mass production protocol for nanosheets and obtain magnetic parameters. Regarding the mass production of FePS3 layered crystals, I could not find synthesis conditions that completely excluded impurities throughout the entire sample. Additionally, regarding the nanosheet preparation of FePS3 layered crystals, I found that nanosheets with a thickness of 5 nm and a lateral size of approximately 100 nm could be obtained utilizing electrochemical reactions. Furthermore, through international collaboration, we discovered that nanosheet of Fe-based metal-organic frameworks dramatically improves the photocatalytic ability of CO2.

Free Research Field

機能物性化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題においては、「無機ナノシートが真に次世代エレクトロニクスを支える基幹物質となりうるか」を命題に掲げ、2次元磁性体がスピントロニクス分野への応用に資する物質群であるかどうかを検討した。2次元磁性体であるFePS3層状結晶の大量合成に関しては、不純物を全く含まないサンプルを得ることはできなかったが、ナノシート化に関しては、電気化学反応を利用することによって、比較的簡便な操作でナノシート分散液が得られることがわかった。以上のように、引き続き詳細に条件検討を進める余地はあるものの、学術的・産業的に重要な知見を得たことは、今後の学際領域研究の発展に対して寄与するところが少なくないと言える。