2015 Fiscal Year Annual Research Report
ラジカル制御による酸化グラフェン室温強磁性体・室温超伝導体の創出
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26600076
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
谷口 貴章 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (50583415)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横井 裕之 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (50358305)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 酸化グラフェン / グラフェン / 強磁性 / 超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は電気化学酸化グラフェンについて以下の知見が得られた。
1)Spring8での硬XPS解析により１回の還元処理を行った電気化学還元体は最表面のみ局所構造（CH、欠陥）を有しており内部はsp2結合をベースとしたグラフェン構造を有することが明らかになった。通常のラボXPSでは解析深さが1nm程度であるのに対し、硬XPSでは20nm深さまでの電子状態を検出できる。ラボXPSでは局所電子状態の生成によりC1sが高エネルギー側にシフトするのに対し、硬XPSではこのようなシフトは見られなかった。したがって、20nm程度のバルク領域を含んだ場合、平均構造としてグラフェンのようなsp2ネットワークを有する構造が生成すると結論づけられる。ただし、酸化還元のサイクル数を増加させた場合、硬XPSを用いた場合でも局所電子状態によるピークシフトが検出された。したがって酸化還元サイクルにより局所構造が膜内部まで導入されることが示唆された。
2)酸化グラフェン電気化学還元体について、巨大磁気抵抗の可能性を見出した。磁場下においてコンダクティブAfMを測定したところ、500Oe程度の磁場を印加した場合、数ミリボルトの電圧下でさえ、数桁の抵抗値の増加がみられた。ただし、膜厚が厚い場合、このような現象が見られない等、再現性も含めてより詳細に検討する必要がある。しかし、このような現象はこれまで見出されておらずグラフェンベースのスピントロニクスの創出につながる可能性がある。
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